안녕하세요. 이정수 과학전문가입니다. 간단하게 말하자면 빈 페트병과 물이 가득찬 페트병을 생각하시면 됩니다. 공기는 물보다 밀도가 가벼워서 빈 페트병은 물 위에 뜨고, 물이 찬 페트병은 가라앉게 됩니다. 잠수함도 비슷한 원리인데, 내부에 물이 들어갈 수 있는 공간이 있어서 하강하고자 하면 이곳에 물을 채우고, 다시 상승하고자 하면 물을 비워서 수면으로 올라가게 됩니다.
잠수함은 부력을 조절하여 물에 가라앉습니다. 부력은 유체에 잠긴 물체의 무게에 대항하는 위로 향하는 힘입니다. 잠수함에는 물이나 공기로 채워진 탱크가 있어 부력과 잠수함의 깊이를 제어하는 데 사용할 수 있습니다.
잠수함이 내려가고 싶으면 밸러스트 탱크에 물을 채워 무게를 늘리고 부력을 줄입니다. 이로 인해 잠수함은 물 속으로 더 깊이 가라앉게 됩니다. 반대로 잠수함이 수면 위로 올라오려고 하면 밸러스트 탱크에 공기를 주입하여 무게를 줄이고 부력을 높입니다. 이로 인해 잠수함이 수면으로 떠오릅니다.
잠수함 안의 공간을 변형시키면 부력을 바꿀 수가 있습니다.잠수함 안에는 특별한 물탱크가 있습니다. 물 위로 떠오르고자 하면,탱크안에 있던 물을 압축 공기로 밀어냅니다. 그럼 부력이 커지면서 물 위로 뜨게 되는 겁니다. 반대로 물 아래로 가라앉고자 할 때에는 물탱크에 물을 집어넣는작업을 하면 되는 것입니다. 그럼 중력이 커지면서 물 아래로 가라앉게 되는 잠수함의 원리입니다.