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작성일 : 21-09-18 15:15
[잡담] 2차전지 잠수함의 발전 가능성은 어떤가요?
 글쓴이 : 돌아온드론
조회 : 1,477  

요즘 전기차 때문에 2차전지 업체들이 엄청난 연구개발을 하고 있는걸로 아는데

배터리 용량이 충분히 커질 수 있다면

원자력보다 더 조용하고 안전?한거 아닌지 궁금합니다.


한 5주정도 잠항해서 작전할수 있는 정도의 잠수함을 만들 수 있는 기술이 된다면

9대 정도 만들어서 3 3 3 으로 운용하면 좋지 않을까요? 


출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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archwave 21-09-18 15:36
   
https://namu.wiki/w/%EC%86%8C%EB%A5%98%EA%B8%89%20%EC%9E%A0%EC%88%98%ED%95%A8

위 글을 보면 리튬계열 잠수함의 잠재력을 잘 알 수 있는데요.

https://ww.namu.la/s/0df2cf0508ebf4c5495142d694400a8d168ad27be6cde9a543c982ff455aab3797e5b05b68ffc6e479595398be668a47206a86d99ecec6610dec3f21e155f2977c26b5e607006a98f6e12b92ee681c4af6184b4b0bb335feec9735fff777e443

위 그림을 보시면 차세대 전지라는 리튬황을 쓸 경우 얼마나 활동 가능한지 나와 있습니다.
20 노트 속도로 움직일 경우 겨우 39 시간만 가능하다고 되어 있죠.

앞으로 배터리 기술이 급속히 발전한다 하더라도 이 정도에서 크게 벗어날 수 없습니다.

배터리 용량 다 쓰면 디젤 돌려서 충전해야 한다는 제약은 영원할겁니다.
     
도나201 21-09-18 16:32
   
그렇지는 않고 현재 개발중인 상황도 있기는 합니다.
수소관련해서 이 이야기가 나오는 것은 

바닷물에서 수소생산해서 간다라는 개념으로 현재 연구중입니다.

아마도 차세대 잠수함은 수소생산해서 수소2차전지로 운영하는 형태로.
여기에 관련 전력은 핵융합원자로 도  같이.. 형성 될겁니다.

충전지가 필요없는..... 배터리도 초기 사용만 가능하게끔 무게를 줄일수도 있고,

그런 개념이기는 한데  연구중이기는 합니다.

잠항운행능력에 대해서 이야기하는데.
소류급같은 경우는 한지점에서 닌자처럼 대기 중에 공격하는 형태라서.

대부분 이러한 전술을 사용하고 있습니다.

초계기로 탐지후 예상 진로를 예측후에 .....  미리 앞에서 대기 타다가  공격하는 형태.

대신 대기중에 탐지가 안되도록 엄청난 스텔스 장비의 발전이 되어 야하는데..
이에 대해서 소류급은 어느정도의 성능을 보장한 상황입니다.

보통 저속운행..... 해서  배터리를 보존하는데.
이부분은 잠수함이 속도가 낮은 이유이기도 합니다.
그러나 최대속도가 필요할시는  도망칠때 아니면 긴급상황.. 둘중하나라서...

잠수함의 정속성의 장점인 상황에서는 그다지 맞지 않는 상황이죠.

그러나 잠수함의 가장 운항지속에 관해서 가장 큰문제는 승무원의 스트레스입니다.
원잠의 대형함정이 아닌 이상 좁은 공간에서의 스트레스때문에
오랜잠항능력을 유지하기가 어렵습니다.

현재 장보고3도...  장보고2..  전부 2주간의 잠항능력을 roc로 정한것은 승무원의 스트레스가 가장 크게 걸림돌이 되기 때문입니다.

인도네시아에서 잠항능력을 갖고서 뭐라하는데.... 이건 승무원의 스트레스로 인한 정신착란이 종종보이기에  이부분에서 훈련된 승무원도 한순간에 가버리는 근무환경입니다.

현재 209급 잠수함의 승무원들.........정말로 엄청난 고생하고 있는 겁니다.
          
뜨악 21-09-18 18:39
   
잠수함용 핵융합로요??
국제공동실험로(ITER) 건설조차 아직 안끝난 상태인데 너~~무 앞서가는 얘기 아닌가요?
잠수함용 핵융합로는 이번 세기 안에는 어림도 없어보입니다
(혹시 언제였더라? 스컹크웍스에서 했던 그 황당한 주장을 믿으시는거 아니죠?
스컹크웍스가 그걸 진짜 해낸다면 잠수함 동력원 정도가 문제가 아니라 전세계가 미국 앞에 설설 기어야 하는 상황입니다. 에너지 문제 해결이자 문명의 도약에 해당하는 대변혁이니까요)

게다가 바닷물로 수소를 생산한다는것도 수소를 생산할 이유로 수소연료전지밖에 떠오르는게 없는데
근데 수소를 생산하는데 들어가는 전기가, 수소연료전지를 통해 생산되는 전기보다 클게 분명하잖아요.
수소를 생산해서 그걸로 전기를 만들고 그 전기로 다시 수소생산+잠수함동력까지 해결한다는건 말이 안됩니다. 무한동력썰이나 다름없는 얘기라서....

그렇다고 바닷물 전기분해를 위해 핵융합로를 싣는다면... 수소를 생산할 이유가 없죠
그냥 핵융합로에서 생산되는 전기를 바로 쓰면 되니까요
물론 승조원들을 위한 산소를 생산하기 위해 물을 전기분해하면 수소도 나오겠지만,
그건 산소를 얻기 위한 과정에서 생기는 부산물이지 동력원으로 쓰기위해 만드는게 아니잖아요


그냥 재래식 잠수함에서 에너지를 저장하기 위해 기존 납or리튬 배터리 대신 수소연료전지를 사용하자는걸 잘못 보신거 아닌가요?
     
노세노세 21-09-18 20:28
   
39시간이 절대 나올 수 없어요;; 최대속도로 잠항시 3시간 뿐이 못합니다...
리늄성능이 2배더 좋은 거 나온다 해도 6시간을 못 넘길거에요...최대속도잠항시 AIP는 거의 무용지물입니다...
          
archwave 21-09-18 22:05
   
도산안창호급 배치2 가 리튬이온배터리를 탑재한다는데, 그 용량이 22.4 MWh 입니다.

그에 반해 일본의 리튬황배터리 탑재 잠수함 계획은 용량이 무려 230.4 MWh 에 달하고요.

10 배가 넘는 용량입니다. 배터리 성능만이 아니라 배터리가 들어가는 양도 어마 어마해서 39 시간이라는 것도 그리 무리가 아닙니다.
               
노세노세 21-09-19 01:33
   
납산배터리가 최대속도로 잠항시 1시간30분인데...
39시간 최대잠항속도가 나오는게 말이 된다 보시나요;;
님이 잘 못 아실거에요...
                    
archwave 21-09-19 02:10
   
http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=military&wr_id=628658
위 글을 보세요.
거의 같은 도산안창호급끼리 비교니까 단순 계산해도 될 듯 하고요.

리튬이온버전은 납축전지버전에 비해 고속에너지용량이 3.05 배라고 되어 있습니다.
리튬이온버전이 22.4 MWh 니까 납축전지버전은 고속일 경우 7.3 MWh 밖에 안 된다는 의미입니다. ( 고속일수록 납축전지는 용량이 급격히 하락함 - 열로 낭비된다는 얘기 )

소류급 리튬황배터리 버전 계획은 230.4 MWh 이고 고속일 경우 도산안창호급 납축전지버전의 31 배에 해당하는 용량입니다.

소류급 리튬황배터리 버전으로 39 시간을 굴린다면, 도산안창호급 납축전지버전은 1.24 시간 굴린다는 얘기죠. 물론 둘의 체급이 좀 다르긴 하지만 큰 차이는 안 날테고요.
                    
archwave 21-09-19 02:57
   
소류급에 달린 전기모터의 출력이 최대 6 MW 입니다.
230.4 MWh 를 6 MW 로 나누면 38.4 시간이 나오죠.

20 노트로 달린다 해서 모터가 항상 최대로 돌아가는 것은 아닐테니 좀 더 오래 쓰겠죠.

그러나 몇 % 안 되긴 하지만 모터의 효율때문에 생기는 전력 낭비(소모)와 소나 소비전력 등등 여러가지 요인이 있으니 대충 39 시간 나온다고 봐도 되겠죠.
          
archwave 21-09-18 22:35
   
배터리 용량이 10 배 넘는다는 것은 출력 전력 역시 10 배를 넘긴다는 얘기입니다.

현재의 AIP 나 배터리와는 차원이 다른 전력 용량이 되는거죠.
면도기 21-09-18 15:57
   
기술적 문제보다, 환경적 요인이 더 클꺼 같습니다.
동해는 수심이 깊은데, 한류와 난류가 섞여서 수온약층이 지랄스러워 잠수함의 천국이라고 불린답니다.
반면 서해는 평균수심 40m이고 착저하면 못찾습니다.
제 추측에 원잠이 서해를 돌아다니기에는 좀 글쵸. 그물 같은 부유물도 많다고 합니다. 
서해가 그리 큰 바다도 아니고 작전일수가 길 필요도 없으니 기존 잠수함이 적합하지 않을까 생각해봅니다.
     
도나201 21-09-18 16:22
   
그것뿐만 아니라.
동해지형은..

육상에서 연안은 엄청난 암초지대라서 소형잠수함탐지가 어렵고.
또 급격한 골짜구니라서  심도에 대한 행동의 자유.
그 지형에 따른 해류의 변화  심지어 심해수의 융기현상으로 인해서
연안 항구 부분의 소나탐지가 불가능한 지역도 있음.

쉽게 이야기해서 냉수대가 융기함으로 인해서
소나음파의 차단커튼이 형성된다고 할수 있음.
그래서 초계기에 엄청난 탐지소나를 다수 장착해서 탐지 하는 수밖에 없음.

거기에 울릉도 독도 해역은 한류 난류가 계절마다 바뀌어서
탐지 영역이 일정치 않고,  기존 데이터가 아무런 소용이 없음.

심해에서 난류 나 한류 특히 기상악화때... 이 섬들에 파도가 부딫쳐서 음파관련 잡음도 심함.

좌우당간 괜히 동해가 잠수함의 놀이터가 아님.

특히 어뢰관련해서도 탐지했다 치더라도 어뢰의 발사명중확률도 다른 해역보다 극도로 낮아짐.
영화상에서나 탐지 발사도  어뢰발사명중 구역이 설정되고
숨을수 잇는 지형도 많고,

특히 연안의 해저지형은 어뢰발사하기가 지랄맞은 지형임.
밀덕달봉 21-09-19 00:53
   
aip와 리튬 전지 이용하면 가능하기도 할겁니다.
일본에선 72시간정도 가능하다고 하고 우리가 초기 리튬 잠수함들이 6시간정도 20노트로 기동이 가능하다고 하고,
이론상으론 72시간정도 가능하다고 하는데, 이마저도 실리콘 코팅 기술로 20%정도 더 성능을 올리수 있다고 하니 90시간이하가 마지노선이 아닐까 합니다.
이게 된다면 aip랑 연계해서 순수 수소전지와 리튬 전지기반 잠수함으로 만든다면 20%저농축 우라늄 잠수함의 자리가 없긴 하겠네요.
archwave 21-09-19 03:08
   
2차전지 잠수함의 발전 가능성은 위에 제가 말한대로 한계가 있다 해도 현재에 비하면 괄목할만한 발전이 가능한데요.

매복하거나 상대국 잠수함 헌터킬러하기 등등에서는 부족해보이지 않기도 합니다.
특정 해역안에서만 활동하고 고속 운항은 제한적인 경우라면 미래에 원자력 추진 잠수함이 왜 필요한가라는 의문이 들만 합니다.

하지만 해군 전단을 호위해서 멀리 나갈 경우는 답이 없습니다. 30 노트 또는 최소한 25 노트 정도는 나와야 전단을 쫓아다니면서 호위가 가능하죠. 20 노트 갖고는 무리입니다. 그렇다고 무리해서 고용량 모터를 달아서 속도를 높이면 전력 소비 역시 속도의 제곱을 훌쩍 넘어 늘어나고요.

결국 제가 위에 쓴 댓글을 보고 뭔가 기대하는 것은 무리.