잠수함이 물에 잠기는 원리가 있나요?

Question

안녕하세요.

잠수함은 무거운 쇠 안데 이것이 유영하듯이

물속에서 움직일수 있는 방법이 궁금합니다

과학적으로 어떤 원리가 작용하여 이렇게되나요?

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 잠수함이 물에 뜨고 가락앉는 원리는 밀도는 질량/부피 공식과 관련있습니다. 잠수함 내부에는 밸러스트 탱크가 있고 그 탱크가 바닷물을 빨아 드리면 탱크 안에 물이 차면서 공기가 밖으로 나가 부피가 커지면서 밀도가 작아져 바다에 가라앉게되고 밸러스트 탱크가 물을 내보내면 공기가 차서 부피가 작아져 밀도가 커지면서 뜨게 되는 것입니다.

출처 : 한국해야과학기술원 - 잠수함은 어떻게 떳다 가라앉았다 할까?

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

잠수함은 내부에 물을 담았다 뱄다 할 수 있는 밸러스트 탱크를 가지고 있습니다.

그래서 잠수함이 물속으로 들어갈때에는 밸러스트 탱크에 물을 채우며 탱크 안으로 바닷물이 들어오면서 선체가 무거워지며 서서히 가라앉게 됩니다. 이 때 물이 들어오며 밀도가 높아졌다고 할 수 있고, 동시에 부력을 줄이는 것입니다.

그리고 원하는 깊이까지 잠수하면 바닷물이 들어오는 밸브를 잠가 깊이를 유지하게 됩니다.

이후 물을 빼면 밀도가 줄어들고 가볍게 되며 다시 부상하게 됩니다.

전진하는 방법은 배와 같은 스크류를 이용합니다.

Answer 3

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.

잠수함이 물에 잠기는 원리는 아르키메데스 원리와 관련이 있습니다. 아르키메데스 원리는 물체가 물에 떠 있는 상태에서 밀도가 같거나 작은 물체는 물에 떠 있을 때 배출되는 물의 부피와 같은 부력을 받아서 상승하려는 성질을 말합니다.

잠수함은 밀도가 높은 금속으로 만들어져 있기 때문에 물 위에 떠 있는 것이 어렵습니다. 따라서, 잠수함은 물에 잠겨서 수중에서 운용됩니다. 이를 위해 잠수함은 수중에서 움직이기 위한 힘과 방향을 제어할 수 있는 추진 시스템과 함께, 수중에서의 안전성과 안정성을 유지하기 위한 부력 조절 시스템을 가지고 있습니다.

부력 조절 시스템은 잠수함 내부에 있는 탱크에 물 또는 공기를 넣어서 잠수함의 전체 밀도를 변화시킴으로써 수중에서의 균형을 유지합니다. 이렇게 함으로써, 잠수함은 물에 잠겨 있어도 부력을 이용하여 필요한 깊이를 유지하면서 수중에서 움직일 수 있습니다.