주제별 상식
먼저 풀어보고, 궁금했던 내용을 읽어보세요.
이 주제 5문제 도전 ↗사람이 숨을 쉬면 산소를 쓰고 이산화탄소를 내보냅니다. 잠수함처럼 환기하기 어려운 공간에서는 산소만 보충해서는 공기를 계속 유지할 수 없어요. 이산화탄소도 따로 제거해야 하죠. 잠수함에는 이산화탄소를 잘 붙잡는 물질을 이용하는 정화 장치가 쓰입니다. 장치에 따라 이 물질을 다시 사용할 수 있도록 처리하기도 해요. 산소 공급과 이산화탄소 제거는 서로 다른 역할을 맡는 겁니다.
잠수함에는 물과 공기의 상태를 바꿔 부력을 조절하는 평형수 탱크가 있습니다. 떠오를 때 이 탱크에 압축공기를 보내면 안에 있던 물을 바깥으로 밀어낼 수 있어요. 그 결과 배가 떠오르기 좋은 상태가 됩니다. 공기를 넣는 곳은 승무원이 생활하는 방이 아니라 별도의 탱크예요. 실제 잠수함은 이런 부력 조절과 함께 속도와 잠항타 등을 이용해 깊이와 자세를 조절합니다.
수동 소나는 수중 마이크에 해당하는 장치로 주변 소리를 듣습니다. 다른 배의 기계나 추진 장치 등에서 나온 소리를 받아 분석하는 거예요. 소리를 직접 쏘고 돌아오는 메아리를 이용하는 능동 소나와는 방식이 다릅니다. 그래서 수동 소나는 탐지 신호를 내보내지 않고도 주변을 살필 수 있죠. 다만 바닷속 잡음과 상대가 내는 소리의 크기 등에 따라 탐지 성능은 달라집니다.
GPS는 위성이 보내는 전파를 받아 위치를 계산하는 시스템입니다. 그런데 이 신호는 바닷물 속 깊이 잘 전달되지 않아요. 그래서 잠수함은 물속에서 스마트폰처럼 GPS를 계속 받아 길을 찾기 어렵습니다. 대신 관성항법은 가속도계와 자이로 등으로 움직임과 방향 변화를 측정해, 이미 아는 위치에서 얼마나 이동했는지 추정합니다. 필요할 때 다른 정보로 위치를 보정하며, 수중 지형 자료도 항해에 중요합니다.
잠수함은 튼튼한 압력 선체로 바깥 바닷물의 압력을 견딥니다. 승무원이 있는 공간은 바깥 수압과 같아지도록 두는 것이 아니라, 대체로 지상의 대기압에 가까운 상태를 유지해요. 깊이 내려갈수록 안팎의 압력 차이를 선체가 버텨야 하는 거죠. 내부 압력이 조금씩 달라질 수는 있지만, 바깥의 높은 수압을 그대로 받는 잠수부와는 환경이 다릅니다. 그래서 선체의 강도와 잠항 깊이가 중요합니다.