이것은 잠수함입니다. 이 기계들은 수백 미터 깊이로 잠수할 수 있으며, 조용히 이동하고 심지어 핵 미사일을 실을 수 있습니다. 이러한 배들이 아무리 고급이어도 왜 영원히 물속에 있을 수 없는지 궁금해 본 적이 있나요? 왜 여전히 수면 위로 떠야 할까요? 자세한 내용에 들어가기 전에 잠수함에 대해 조금 명확히 해보겠습니다.

잠수함은 단순한 수중 잠수선이 아니라 군사적으로 매우 중요한 전략적 무기고입니다. 이 배들은 무엇을 할 수 있을까요? 적을 탐지하지 않고 정찰하고, 적의 군함을 어뢰로 공격하거나 심지어 수중에서 탄도 미사일을 발사할 수 있습니다. 간단히 말해, 잠수함은 바다의 슈퍼히어로와 같으며, 조용하고 강력하며 매우 위험합니다. 하지만 아무리 강력하더라도 잠수함은 산소 에너지에서 승무원의 건강에 이르기까지 많은 요소에 의해 제한됩니다. 그래서 잠수함은 수면 아래에서 영원히 가만히 있을 수 없는 이유입니다.

가장 중요한 요소인 에너지부터 시작해 보겠습니다.

잠수함은 충전이 없으면 결국 배터리가 방전되는 당신의 전화기와 비슷하다고 상상해 보세요. 하지만 잠수함의 배터리는 훨씬 더 복잡합니다. 우리가 알아야 할 두 가지 주요 유형의 잠수함이 있습니다. 첫 번째는 베트남의 킬로급 잠수함과 같은 디젤 전기 잠수함입니다. 이 배들은 수면 위에서 디젤 엔진으로 전기를 생성한 후, 배터리의 전기를 사용하여 잠수합니다.

문제는 연료를 태우기 위해 공기 엔진이 필요하므로 잠수함은 자주 수면 위로 떠야 하거나 호흡관을 사용하여 외부에서 산소를 얻어야 한다는 것입니다. 배터리는 잠수함이 며칠 또는 심지어 전속력으로 운전할 경우 몇십 시간만 잠수할 수 있을 만큼만 충분합니다. 배터리가 방전되면 잠수함은 전력을 재충전하기 위해 떠야 하며, 이는 마치 당신이 전화기를 충전해야 하는 것과 같습니다. 그렇지 않으면 잠수함은 전원이 꺼지고 물속에 가만히 있게 됩니다. 두 번째 유형은 훨씬 더 고급스러운 핵 잠수함입니다. 핵 반응기를 사용하여 에너지를 생성합니다.

작은 핵 반응기는 잠수함이 수개월, 심지어 수년 동안 떠오르지 않고도 지속적으로 작동할 수 있는 에너지를 제공합니다. 하지만 서두르지 마세요, 반응기도 무한하지는 않습니다. 핵 연료는 몇 년 후에 고갈되며, 반응기는 정기적인 유지보수가 필요합니다. 게다가 반응기를 운영하려면 매우 숙련된 엔지니어가 필요하며, 그렇지 않으면 잠수함이 계속 잠수할 수는 없습니다. 요약하자면, 디젤 전기 잠수함이든 핵 잠수함이든 에너지는 항상 큰 장벽입니다. 에너지가 없으면 잠수함은 바다에 떠 있는 거대한 쇳덩어리와 다를 바 없습니다.

다음으로 산소에 대해 이야기해 보겠습니다.

잠수함 내부에는 사람이 있기 때문에 승무원은 우리처럼 숨을 쉬어야 합니다. 하지만 물속에는 공기가 없습니다. 그렇다면 수백 미터 깊이로 잠수할 때 승무원은 어떻게 생존할 수 있을까요? 현대의 잠수함은 산소 발생기라는 장비로 장착되어 있습니다. 이 기계는 바닷물에서 산소를 분리하거나 특별한 화학 물질을 사용하여 산소를 생성합니다. 듣기에는 매력적이지만, 이러한 화학 물질도 무한하지는 않습니다. 잠수함은 일정량만 운반할 수 있으며, 다 소모되면 기지로 돌아가서 다시 충전해야 합니다.

게다가 산소가 필요할 뿐만 아니라 잠수함은 승무원이 내뱉은 CO2를 처리해야 합니다. 만약 잠수함 내부의 공기가 독성이 생기면 사람들은 질식할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 잠수함은 CO2를 흡수하기 위해 화학 필터를 사용합니다. 하지만 이러한 필터도 일정 기간 사용한 후에는 교체해야 합니다. 또한, 잠수함의 밀폐된 공기 속에서는 다른 독성 가스가 축적될 위험도 있습니다.

잠수함은 공기를 깨끗하게 유지하기 위해 복잡한 공기 필터 시스템이 필요합니다. 하지만 이 시스템도 정기적인 유지보수와 교체가 필요하므로 영원히 작동할 수는 없습니다. 간단히 말해, 산소가 부족하거나 CO2를 처리하지 못하면 승무원은 위험에 처할 수 있습니다. 이것이 잠수함이 무기한 잠수할 수 없는 두 번째 큰 이유입니다. 이제 음식과 식수에 대해 이야기해 보겠습니다. 잠수함은 슈퍼마켓이 아니므로 제한된 양의 음식과 음료만 운반할 수 있습니다. 잠수함은 수십 명에서 백 명 이상의 승무원을 수용할 수 있으며, 각 승무원은 하루에 세 끼를 먹고 물을 마시며, 매우 절약하더라도 씻어야 한다고 상상해 보세요.

긴 여행은 몇 주에서 몇 달까지 지속될 수 있으므로 잠수함은 음식과 음료로 가득 채워야 합니다. 일반적으로 공간을 절약하기 위해 즉석식품, 통조림 또는 냉동식품을 가지고 다닙니다. 일부 현대 잠수함은 요리를 위한 작은 주방이 있지만 공간이 협소하여 메뉴는 보통 간단합니다. 상상해 보세요, 몇 달 동안 통조림 음식을 먹는 것은 정말 지루할 것입니다. 아무리 잘 포장해도 음식은 일정 기간만 사용할 수 있으며, 보통 1개월에서 3개월까지 잠수함의 종류에 따라 다릅니다.

식수에 관해서는, 잠수함은 필터를 사용하여 소변을 식수로 변환할 수 있지만 이 과정에도 많은 에너지가 필요합니다. 디젤 전기 잠수함의 경우 에너지는 사치이므로 일반적으로 처음부터 식수를 가지고 다닙니다. 그러나 식수는 많은 공간을 차지하며 너무 많이 가져갈 수 없습니다. 일부 잠수함은 폐수를 재활용하여 다시 사용하기도 합니다. 음식과 음료가 다 떨어지면 승무원은 임무를 계속할 수 없습니다. 따라서 잠수함이 충분한 산소를 가지고 있더라도 식사는 여전히 매우 어려운 문제입니다. 다음으로 유지보수와 수리에 대해 이야기해 보겠습니다.

잠수함은 엔진, 전기 시스템, 레이더 및 무기 등 수천 개의 부품으로 구성된 매우 복잡한 기계입니다. 설계된 구조는 물속의 엄청난 압력을 견딜 수 있도록 매우 견고하지만, 영원한 것은 없습니다. 깊이 잠수할 때 잠수함은 여전히 지상에서 수백 배의 압력을 견뎌야 합니다. 하나의 밸브 고장, 하나의 파이프 누수 또는 하나의 전기 회로 단락이 재앙을 초래할 수 있습니다. 수중에서 수리는 하늘에 오르는 것만큼 어렵습니다. 공간이 협소하고 충분한 도구가 없기 때문입니다. 때때로 잠수함은 작은 결함을 수리하기 위해 기지로 돌아가야 합니다. 고장이 나지 않더라도 잠수함의 시스템은 정기적으로 점검해야 합니다. 핵 반응기는 지속적으로 모니터링해야 합니다.

공기 엔진은 기름을 주입해야 하고 전자 장비는 오류를 점검해야 합니다. 이러한 작업은 일반적으로 모든 장비와 엔지니어가 갖춰진 기지에서만 수행됩니다. 잠수함은 일반적으로 어뢰, 미사일 또는 정찰 장비를 가지고 다닙니다. 이러한 것들도 점검 및 유지보수가 필요합니다. 탄약이 다 떨어지면 잠수함도 재충전을 위해 돌아가야 합니다. 정찰 장비와 음향 탐지 시스템은 너무 오랫동안 작동하면 고장이 날 수 있습니다. 요약하자면, 잠수함은 고급 기계이지만 정기적인 유지보수를 위해 기지로 보내야 합니다. 그렇지 않으면 바다 한가운데서 고장 날 수 있습니다.

마지막으로 매우 중요한 이유는 인간입니다.

잠수함은 스스로 운전하지 않으며 운영할 승무원이 필요합니다. 하지만 좁은 공간에서 햇빛도 없고, 신선한 공기도 없으며, 외부 세계와 고립된 상태로 몇 달을 살아야 한다고 상상해 보세요. 이미 스트레스를 느끼고 있지 않나요? 잠수함 내부의 공간은 매우 작아서 승무원은 운동할 공간이 거의 없습니다. 식단은 주로 건조식품이나 통조림으로 구성되어 있으며, 신선한 채소와 과일이 부족하여 장기적으로 영양 결핍을 초래할 수 있습니다.

좁은 공간은 허리 통증이나 신체 피로와 같은 건강 문제를 초래할 수 있습니다. 정신적으로는 창문도 없고, 명확한 낮과 밤이 없는 밀폐된 환경에서 생활하는 것이 승무원에게 스트레스, 불안 또는 심지어 우울증을 유발할 수 있습니다. 심리학자들은 이를 고립 증후군이라고 부릅니다. 이를 완화하기 위해 잠수함은 종종 영화 감상, 카드 놀이 또는 음악 감상과 같은 오락 활동을 해야 합니다. 하지만 이것도 그다지 도움이 되지 않습니다.

잠수함의 승무원은 여전히 6시간 근무, 6시간 휴식의 교대 근무를 하며, 이는 몇 주 동안 계속됩니다. 그들은 복잡한 기계를 운영하고 레이더를 모니터링하며 언제든지 전투 준비를 해야 합니다. 업무의 압박과 가혹한 환경은 그들을 지치게 할 수 있습니다. 따라서 승무원의 건강과 정신이 영향을 받지 않도록 잠수함은 너무 오랫동안 물속에 있을 수 없습니다. 그들은 기지로 돌아가 휴식을 취하고 가족을 만나고 정신적 에너지를 재충전해야 합니다. 마지막으로 잠수함에 대한 몇 가지 흥미로운 사실을 공유할 수 있습니다.

현대의 핵 잠수함인 미국의 버지니아급은 강력한 반응기 덕분에 3개월에서 6개월까지 연속으로 잠수할 수 있습니다. 하지만 이러한 배들도 식량과 승무원의 건강 문제로 인해 돌아가야 합니다. 디젤 전기 잠수함인 킬로급은 일반적으로 보급이 필요하기 전에 몇 주만 잠수할 수 있습니다. 잠수함은 군사적으로만 사용되는 것이 아니라, 과학자들도 바다를 탐험하고 해양 생물을 연구하거나 유명한 타이타닉과 같은 난파선의 잔해를 찾기 위해 잠수함을 사용합니다. 하지만 군사적이든 민간적이든 에너지, 산소 및 인간에 대한 한계는 항상 존재합니다.