핵잠수함

Nuclear submarine
이 기사는 핵에너지로 움직이는 잠수함에 관한 것이다.전략 핵무기를 탑재하는 잠수함은 탄도미사일 잠수함을 참조한다.
미국 로스앤젤레스급 핵공격 잠수함

핵잠수함은 원자로로 구동되는 잠수함이지만 반드시 핵무장을 할 필요는 없다.핵잠수함은 "기존" 잠수함(일반적으로 디젤 전기)에 비해 상당한 성능상의 이점을 가지고 있다.핵 추진은 공기로부터 완전히 독립되어 있기 때문에, 기존의 잠수함에 필요한 것과 같이, 잠수함은 자주 수면 위로 떠오르지 않아도 된다.원자로에 의해 발생하는 많은 양의 전력은 핵잠수함을 장기간 고속으로 운용할 수 있게 하고, 긴 급유 간격은 사실상 범위를 제한하지 않기 때문에, 식량이나 다른 소모품 [1]재입고 필요성과 같은 요소들에 의해 부과되는 유일한 항행 시간 제한이 있다.

전기 배터리에 저장된 제한된 에너지는 아무리 진보된 재래식 잠수함이라도 느린 속도에서는 며칠, 최고 속도에서는 몇 시간 동안만 물에 잠길 수 있다는 것을 의미하지만, 최근 공기에 의존하지 않는 추진력의 발전은 이러한 단점을 다소 개선시켰다.핵 기술의 높은 비용은 세계 군사 강국들 중 상대적으로 핵 잠수함을 실전 배치한 나라가 적다는 것을 의미한다.소련 잠수함 내에서는 심각한 원자력 사고와 방사능 사고 등 방사능 사고가 발생했지만 [2][3]1954년 노틸러스호(SSN-571)가 진수된 이후 S1W를 시작으로 설계를 반복하는 미국 해군 원자로는 사고 없이 가동되고 있다.

역사

USS 노틸러스, 최초의 핵추진 잠수함.
가장 작은 핵추진 잠수함인 미 해군의 NR-1입니다.

핵추진 잠수함에 대한 아이디어는 1939년 해군 연구소의 물리학자 로스 건에[4] 의해 미국 해군에서 처음 제안되었다.영국 해군은 [5]1946년에 원자력 추진 플랜트의 설계를 연구하기 시작했다.

세계 최초의 핵추진 잠수함의 건조는 선박국과 원자력 위원회의 해군 원자로 지부에서 미국의 과학자들과 기술자들의 성공적인 핵추진 플랜트 개발에 의해 가능해졌다.1951년 7월, 미 의회는 USN 하이먼 리코버 선장의 지휘 하에 최초의 핵추진 잠수함인 노틸러스의 건조를 승인했다.제2차 [6]세계대전).

Westinghouse Corporation은 원자로를 건설하도록 배정되었다.이 잠수함이 전기 보트 회사에서 완성된 후, 영부인 마미 아이젠하워는 노틸러스의 뱃머리에서 전통적인 샴페인 병을 깨뜨렸고,[7] 이 잠수함은 1954년 9월 30일 USS 노틸러스(SSN-571)에 취역했다.1955년 1월 17일, 그녀는 바다 시험을 시작하기 위해 코네티컷주 그로튼을 떠났다.이 잠수함은 길이가 320피트(9800만 달러)였고 가격은 약 5500만 달러였다.이러한 선박의 효용을 인정받아 영국 해군은 핵추진 [8]잠수함을 건조할 계획을 세웠다.

소련은 곧 1950년대에 핵추진 잠수함을 개발하는 데 있어서 미국을 따랐다.미국의 Nautilus 개발에 자극받은 소련은 1950년대 초 Obninsk에 있는 Anatoly P의 물리 전력 공학 연구소에서 핵추진 원자로를 연구하기 시작했다.나중에 쿠르차토프 연구소장이 된 알렉산드로프.1956년, 그의 팀에 의해 설계된 최초의 소련 추진 원자로가 작동 테스트를 시작했다.한편, 블라디미르 페레구도프 휘하의 설계팀은 원자로를 수용하는 선박을 제작했다.증기 발생 문제, 방사능 누출 등 많은 어려움을 극복한 후, 이러한 노력을 바탕으로 한 최초의 핵잠수함인 프로젝트 627 키트급의 K-3 레닌스키 콤소몰은 1958년 소련 [9]해군에 취역했다.

영국 최초의 핵추진 잠수함인 HMS 드레드노트는 1958년 미영 상호방위협정에 따라 영국에 제공된 미국의 S5W 원자로를 장착했다.드레드노트의 선체와 전투 시스템은 영국의 설계와 건조 방식이었지만, 선체의 형태와 건조 관행은 미국 [5]디자인에 대한 접근에 영향을 받았다.드레드노트의 건설 기간 동안 롤스로이스는 영국 원자력청과 협력하여 던레이의 HMS 벌컨 연구소에서 완전히 새로운 영국 원자력 추진 시스템을 개발했습니다.1960년 영국의 두 번째 핵추진 잠수함은 비커스 암스트롱으로부터 발주되었고 롤스로이스의 PWR1 핵발전소를 장착한 HMS 발리안트는 영국 최초의 핵잠수함이었다.미국으로부터의 추가 기술 이전으로 롤스로이스는 영국에서 [10]미국으로 잠수함 설계와 소음 기술에 관한 "상당량의" 정보를 교환하는 대가로 원자로 설계에 있어서 완전히 자급자족할 수 있게 되었다.발리안트급 래프팅 시스템은 영국 해군에 잠수함 소음의 이점을 제공했지만, 미 해군은 상당히 [11]늦게야 도입했다.

원자력은 전략탄도미사일잠수함(SSB)의 추진에 이상적이라는 것이 입증돼 잠수함과 탐지되지 않는 잠수함의 능력을 크게 향상시켰다.세계 최초의 핵추진 탄도 미사일 잠수함(SSBN)은 16기의 폴라리스 A-1 미사일을 탑재한 조지 워싱턴으로, 1960년 11월부터 1961년 1월까지 최초의 SSBN 억제 순찰을 실시했다.소련은 이미 프로젝트 629(골프급)의 SSB를 여러 대 보유하고 있었으며 1960년 11월 첫 SSBN인 프로젝트 658(호텔급)의 불운한 K-19를 미국보다 1년 뒤처졌다.그러나 이 클래스는 골프와 같은 3발 무장을 했다.16기의 미사일을 탑재한 최초의 소련 SSBN은 프로젝트 667A(양키급)로, 1967년에 처음으로 실전 배치되었으며, 이때까지 미국은 41기의 SSBN을 "자유를 위한 41기"[12][13]라는 별명을 얻었다.

핵추진 VMF 타이푼급 잠수함은 세계에서 가장 큰 배치 잠수함이다.[14]

냉전이 한창일 때, 대략 5-10척의 핵잠수함이 4개의 소련 잠수함 야드(세베로드빈스크의 세바시, 세인트루이스키의 아드미랄테스키예 베르피)에서 취역하고 있었다.페테르부르크, 니즈니노브고로드의 크라스노예 소르모보, 콤소몰스크온아무르의 아무르스키이 자보드).1950년대 후반부터 1997년 말까지, 소련과 이후 러시아는 총 245척의 핵잠수함을 건조했는데, 이는 다른 나라들을 [15]합친 것보다 많은 것이다.

오늘날 미국, 러시아, 영국, 프랑스, 중국, 인도 [16]등 6개국이 핵추진 전략 잠수함을 배치하고 있다.브라질과[17][18] 호주를 포함한 몇몇 다른 국가들은 핵추진 잠수함을 건조하기 위한 다른 단계에서의 프로젝트를 진행 중이다.

영국에서는 영국 해군의 전현직 핵잠수함(HMS Conceror, HMS Renown, HMS Revenge 등 3척 제외)이 모두 핵잠수함 건조가 계속되고 있는 배로인퍼네스(AT BAE 시스템즈 잠수함솔루션스 또는 그 전신 VSEL)에서 건조되고 있다.컨커어는 1982년 [a]포클랜드 전쟁 당시 순양함 벨그라노 장군함을 두 발의 마크 8 어뢰로 격침시킨 세계 유일의 핵추진 잠수함이다.

테크놀로지

핵추진 첨단 공격 잠수함인 HMS [19]애스튜트입니다.

재래식 잠수함과 핵잠수함의 가장 큰 차이점은 발전 시스템이다.핵잠수함은 이 임무를 위해 원자로를 사용한다.프로펠러 샤프트에 연결된 전기 모터에 전력을 공급하는 전기를 생성하거나 증기 터빈을 구동하는 증기를 생성하기 위해 원자로 열에 의존합니다(원자력 해양 추진 참조).잠수함에 사용되는 원자로는 일반적으로 고농축 연료(종종 20% 이상)를 사용하여 소형 원자로에서 대량의 전력을 공급하고 급유 간격을 더 길게 유지하는데, 이는 잠수함의 압력 선체 내에 원자로의 위치 때문에 어렵다.

원자로는 또한 대기질 유지, 바닷물 증류에 의한 담수 생산, 온도 조절 등 잠수정의 다른 서브시스템에 전력을 공급한다.현재 사용 중인 모든 해군 원자로는 디젤 발전기를 예비 전력 시스템으로 가동하고 있다.이 엔진은 원자로 붕괴열 제거를 위한 비상 전력을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 비상 추진 메커니즘을 공급하기에 충분한 전력을 제공할 수 있다.잠수함은 최대 30년 동안 핵연료를 운반할 수 있다.수중 시간을 제한하는 유일한 자원은 선원들을 위한 식량 공급과 선박의 유지 보수이다.

핵잠수함의 스텔스 기술 약점은 잠수함이 움직이지 않을 때에도 원자로를 냉각시켜야 한다는 것이다. 원자로 출력 열의 약 70%가 바닷물로 방출된다.그러면 해수면까지 상승하여 FLIR와 같은 [20]열 이미지 시스템에서 관찰할 수 있는 "열상흔"을 만드는 밀도가 낮은 따뜻한 물의 기둥인 "열상 웨이크"가 남습니다.또 다른 문제는 원자로가 항상 작동하면서 음파탐지기로 들리는 증기 소음을 발생시키고, 원자로 냉각수를 순환시키는 데 사용되는 원자로 펌프도 거의 무음 [citation needed]전기 모터로 움직일 수 있는 기존 잠수함과 달리 소음을 발생시킨다는 것이다.

계보

미국 해군

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USS 스킵잭, 알바코어 선체를 사용한 최초의 미국 선박 등급의 선두선입니다.

폐지되었다

오하이오급 잠수함입니다

동작중

개발 중

소련/러시아 해군

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빅토르 1세, 러시아 공격 잠수함 클래스

폐지되었다

아쿨라급 잠수함

작전용 잠수함

개발 중

영국 해군(영국)

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트라팔가급 잠수함 HMS 트렌치안트

폐지되었다

동작중

개발 중

프랑스 해군

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프랑스 해군의 첫 탄도미사일 핵잠수함 르 르두타블

폐지되었다

동작중

개발 중

중국 인민해방군 해군

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한급(091) 잠수함

동작중

개발 중

인도 해군

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인도 해군의 토종 핵잠수함인 INS Arihant.

폐지되었다

동작중

개발 중

브라질 해군

참고 항목: 브라질 해군

개발 중

오스트레일리아 해군

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2021년 9월 발표된 AUKUS 협정에 따라 영국과 미국은 호주 해군의 핵추진 잠수함 [30]획득을 지원하게 된다.프랑스는 이 협약에 실망했는데, 이는 관습적으로 동력을 사용하는 잠수함 건조를 위한 900억 달러 규모의 프랑스와 호주 간 계약을 취소하는 것을 포함하고 있기 때문이다.AUKUS 협정은 인도-태평양 지역에서 [31]서방의 지배력을 높일 가능성이 있기 때문에 중국과의 긴장을 고조시켰다.

사고

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원자로 사고

세계에서 가장 심각한 사망자 수에 의한 원자력 및 방사능 사고 중 일부는 핵잠수함 사고와 관련이 있다.지금까지, 이것들은 모두 구소련의 [2][3][32]부대였다.핵추진 잠수함에서 노심 손상과 방사능 방출을 초래한 원자로 사고에는 다음이 포함된다.[2][33]

  • K-8, 1960: 냉각제 상실 사고를 겪었고, 상당한 방사능이 [34]방출되었다.
  • K-14, 1961년: 불특정 "원자로 보호계통 고장"으로 인해 원자로 컴파트먼트가 교체되었다.
  • 1961년 K-19: 냉각제 상실 사고로 8명이 사망하고 30명 이상이 [35]방사선에 과도하게 노출되었다.잠수함에 탑승한 사건들은 영화 K-19에 의해 극화되었다. 위도우메이커.
  • 1965년 K-11: 원자로 선박의 머리를 들어올리는 동안 두 원자로가 연료 주입 중에 손상되었다.; 1966년 카라 해의 노바야 젬랴 동쪽 해안에서 원자로 구획이 파괴되었다.
  • K-27, 1968년: 액체 금속(납 비스무스) 냉각 VT-1 원자로 중 하나에 노심 손상을 경험하여 9명의 사망자와 83명의 다른 부상자를 발생시켰다.[2] 1982년 카라 해에서 폐기되었다.
  • K-140, 1968: 조선소 작업 [36]중 제어되지 않은 자동 출력 증가에 따라 원자로가 손상되었습니다.
  • K-429, 1970: 선박 원자로의 제어되지 않은 시동이 화재와 방사능[36] 방출로 이어졌다.
  • K-116, 1970: 항만 원자로에서 냉각제 상실 사고를 겪었고, 상당한 방사능이 방출되었다.
  • K-64, 1972년: 최초의 알파급 액체-금속 냉각 원자로 고장; 원자로 구획 폐기.
  • K-222, 1980년: 파파급 잠수함은 조선소에서 유지보수 중 선원들이 점심을 먹으러 [36]떠난 사이 원자로 사고를 당했다.
  • K-123, 1982년: 알파급 잠수함 원자로 노심이 액체 금속 냉각수 누출로 손상되었다; 잠수함은 8년간 [36][37]운항을 중단당했다.
  • K-431, 1985: 급유 중 원자로 사고로 10명이 사망하고 49명이 방사선 [3]부상을 입었다.
  • K-219, 1986: 미사일 튜브에서 폭발과 화재를 겪었고, 결국 원자로 사고로 이어졌습니다. 20세의 사병 세르게이 프레미닌은 탑승 원자로 중 하나를 확보하기 위해 목숨을 바쳤습니다.그 잠수함은 3일 후에 침몰했다.
  • K-192, 1989년(K-131에서 재분류): 우현 원자로 루프의 파손으로 냉각재 상실 사고를 겪었다.

기타 대형사고 및 침하

  • USS 탈곡기(SSN-593) 1963: 129명의 승무원과 조선소 직원이 탑승한 딥 다이빙 테스트 중 분실되었다. 이후 조사 결과, 납땜된 파이프 이음매의 고장과 밸러스트 블로 밸브의 얼음 형성이 표면화를 방해했다.그 사고는 미 함대에 많은 안전상의 변화를 가져왔다.탈곡기는 2000년 러시아 쿠르스크호가 118척을 잃으면서 선상 사망자가 100명을 넘은 유일한 잠수함 2척 중 최초였다.
  • K-3, 1967년: 소련의 첫 핵잠수함은 유압 시스템과 관련된 화재를 경험하여 39명의 선원을 죽였다.
  • USS 스콜피온호(SSN-589)는 1968년 침몰 시 폭발로 인해 바다에서 실종되었다.스콜피온이 왜 크러쉬 깊이로 내려갔는지는 밝혀지지 않았다.
  • USS Guitarro (SSN-665), 1969: 부적절한 밸러스트 때문에 조선소에서 부두측에서 침몰.그 잠수함은 결국 완성되어 취역했다.
  • K-8, 1970: 화재와 견인 사고로 잠수함이 침몰하고 남아있던 52명의 승무원이 모두 사망했습니다.
  • 1973년, K-56: 다른 소련 선박과의 충돌로 인해 배터리 유정이 침수되고 염소가스로 인해 많은 승무원이 사망했습니다.
  • K-429, 1983년: 잠수함은 부적절한 굴착장치와 조선소 오류로 인한 홍수로 해저에 가라앉았으나 나중에 회수되었다. 16명의 승무원이 사망했다.
  • K-278 콤소모레츠, 1989년: 소련 잠수함은 화재로 바렌츠해에서 침몰했다.
  • K-141 Kursk, 2000: 118명의 승무원이 탑승한 채 해상에서 길을 잃었다; 일반적으로 받아들여지는 이론은 전방 어뢰실의 과산화수소 누출이 어뢰 탄두의 폭발로 이어졌고, 이는 약 2분 후에 6개의 다른 탄두의 폭발을 유발했다는 것이다.
  • 2001년 에히메마루와 USS 그린빌: 이 미국 잠수함은 일본 훈련선 아래에 수면 위로 떠올랐다.9명의 일본인 선원, 학생, 교사가 [38]충돌로 배가 침몰하면서 사망했다.
  • K-159, 2003: 폐차하기 위해 예인되던 중 바렌츠해에 침몰하여 승무원 9명이 사망하였습니다.
  • 2005년 USS 샌프란시스코 (SSN-711): 태평양에서 해산과 충돌.승무원 1명이 숨지고 23명이 다쳤다.
  • USS 마이애미(SSN-755) 2012: 잠수함의 전방 컴파트먼트가 조선소에서 방화범의 방화로 소실되어 약 7억 달러의 수리 비용으로 피해를 입혔다.당초 수리가 계획되었지만 예산 삭감으로 인해 [39]보트는 폐기되었다.
  • USS Thresher

    USS 탈곡기

  • USS Scorpion

    USS 스콜피온

  • K-278 Komsomolets

    K-278 콤소모레츠

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메모들

  1. ^ 제2차 세계대전 이후 군함을 침몰시킨 유일한 잠수함은 파키스탄 해군의 PNS 격납고이다.

레퍼런스

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추가 정보

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 핵잠수함과 관련된 매체가 있다.