대서양에 가라앉은 호화 여객선 타이타닉을 보기 위해 수심 4000m 가까이 잠행했던 잠수정 타이탄이 행방불명되었고 미국의 해안경비대는 잠수함의 파편을 발견했다고 발표했습니다. 발견된 파편은 타이탄의 내압실 주변의 것으로 타이탄이 폭축에 의해 압괴한 것으로 보여지고 있습니다. 잠수함을 순식간에 분쇄해 버리는 폭축이란 무엇인지 기술지 SlashGear가 설명했습니다.

What Really Happens When A Sub Implodes
https://www.slashgear.com/1321221/what-happens-when-sub-implodes/

What Really Happens When A Sub Implodes - SlashGear

Just what is an implosion and what would happen if you were unfortunate enough to be caught in one? Science has the answers and we've collected the info here.

www.slashgear.com


우리가 평소 살고 있는 장소에는 공기가 있고 장소에 따라 차이는 있지만 기본적으로 1기압(약 1013헥토파스칼)이라는 대기압이 가해지고 있습니다. 이것은 대기 중 공기의 무게가 몸에 가해지고 있다는 의미입니다.

폭축이란 모든 방향에서 강한 압력이 작용하고 파괴되는 현상을 의미합니다. 폭발이 안쪽에서 바깥쪽으로 압력이 작용하는 반면 폭축은 바깥쪽에서 안쪽으로 압력이 작용합니다. 그리고 심해에서는 공기보다 무거운 물의 무게가 가해지기 때문에 지상에서는 생각할 수 없을 정도로 방대한 압력입니다.

예를 들어 이번 잠수정 타이탄의 파편이 발견된 수심 약 3800m에서의 수압을 계산하면, 수압은 액체의 밀도(kg/m^3)×중력가속도(m/s^2)×물의 깊이(m)로 구해지므로 수심 3800m의 수압은 1020×9.8×3800=약 38만 헥토파스칼입니다. 지상에서의 약 375배의 압력이 가해진다는 의미입니다.


잠수함 내부에는 공기가 차 있기 때문에 기본적으로는 1기압이라고 생각됩니다. 잠수함은 재질이나 구조에 따라 엄청난 수압에서도 부서지지 않도록 설계되어 있지만 한계 심도를 넘으면 잠수함의 구조가 주위의 압력에 견딜 수 없어 폭축을 일으켜 버립니다.

아래 동영상을 보면 전구나 유리병이 수압으로 압괴하는 모습을 슬로우 모션 영상으로 볼 수 있습니다. 밀폐된 두꺼운 유리병이 일정 압력을 넘으면 일순간에 폭축하여 깨져버리는 모습을 잘 알 수 있습니다.

Deep Sea Implosions in Slow Motion | How Deep Can a Light Bulb Go? - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=WD7CfnQC5HQ&t=3m03s


타이탄은 수심 1300m 이하는 견딜 수 없다고 여겨졌습니다. 수압은 수심에 비례하기 때문에 타이탄은 성능 한계의 약 3배 가까운 수압을 받고 있었습니다.

폭축은 잠수함이 주변 압력을 견딜 수 없을 때 발생합니다. 성능 한계를 넘어 더 깊게 잠수하면 압력에 의해 선체가 파손되어 폭축을 일으켜 압괴해 버립니다. 예를 들면 1963년에 미군의 원자력 잠수함 USS Thresher는 기관부분의 문제로 인해 추진력을 잃고 수심 600m 이상의 깊이에서 압괴했습니다.

큰 수압에 의한 폭축압괴는 일순간으로 거대한 잠수함조차 1초 이내에 발생한다고 합니다. 물론 인간의 몸은 갑자기 1기압에서 375기압에 상당하는 압력 하에 방출되어도 견딜 수 있는 구조를 하고 있지 않기 때문에 중추신경이 이상을 인식하기 전에 죽어버릴 것으로 SlashGear는 보았습니다.

Posted by 말총머리
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