잠수함은 어떤 원리로 물속으로 가라앉고 뜨고 하는 건가요?

Question

안녕하세요

물속에서 잠수를 해서 움직이는 잠수함을 보면 물속과 아래를 왔다 갔다 하는데요 이렇게 잠수함이 올라왔다 내려갈수 있는 원리는 무엇인가요 무엇을 이용해 이렇게 움직이는 건가요?

Answer 1

잠수함이 뜨고 가라앉는 핵심 원리는 부력 즉 물에 뜨려는힘을 조절하는데 있어요

가라앉을때 잠수함 외부에는 물을 담을 수 있는 큰 탱크가 있는데요

탱크 아래쪽 문을 열어 바닷물을 가득채우고 공기는 빠져나가면서 물속으로 가라앉습니다.

떠오를땐 잠수함 내부에 압축해 두었던 고압 공기를 탱크 안으로 밀어넣으면 그 압력에 의해 물들이 밖으로 밀려나가서 잠수함이 가벼워지므로 수면 위로 올라오게 됩니다.

일정한 깊이에서 머무르려할때엔느 잠수함의 무게와 부력을 똑같이 만들면 평형을 유지하면서 앞으로 나아갈 수 있습니다.

Answer 2

잠수함이 물속으로 들어가고 나오는 원리는 생각보다 아주 직관적이에요. 우리가 목욕탕에서 바가지를 뒤집어 누를 때 느껴지는 힘인 부력을 이용하는 거거든요.

​가장 핵심이 되는 장치는 잠수함 내부에 있는 커다란 물탱크인데, 이걸 주회수조라고 불러요. 잠수함이 물 위로 떠 있고 싶을 때는 이 탱크 안에 공기를 가득 채워요. 그러면 잠수함 전체의 무게가 가벼워져서 물 위에 둥둥 뜨게 되는 거죠.

​반대로 물속으로 가라앉고 싶을 때는 탱크 위에 있는 밸브를 열어서 공기를 빼내고, 그 자리에 바닷물을 가득 채웁니다. 이렇게 하면 잠수함이 순식간에 무거워지면서 중력의 힘으로 가라앉게 되는 원리예요.

​다시 위로 올라오고 싶을 때는 미리 저장해두었던 압축 공기를 탱크에 쏴서 물을 밖으로 밀어내요. 그러면 다시 몸집에 비해 가벼워진 잠수함이 수면 위로 쑥 올라오게 됩니다.

이런 과정은 마치 물고기가 부풀렸다 줄였다 하는 부레의 역할과 아주 비슷하다고 생각하면 이해가 빠르실 거예요.

Answer 3

잠수함이 가라앉기 위해서는 내부 탱크에 차있는 공기를 빼고 바닷물을 채우면서 잠수함의 전체무게가 무거워짐에 따라 부력보다 무게가 증가하기때문에 가라앉고,

떠오를때는 고압탱크에 저장해둔 압축공기를 탱크에 불어넣어 바닷물을 밖으로 밀어내서 부력이 상승해서 떠오른다고 합니다.

이 바닷물이 들어오고 나가는 탱크를 주밸러스트 탱크라고 부릅니다.