한국이야기 2008.11.23 15:16

○214손원일급 잠수함 소음문제는 해결된건가??○

군사연구社에서 발간하는 밀리터리 리뷰 손원일급 214 잠수함의 소음문제가 함미 방향타의 형상때문이라고 원인을 최종 규명한 것으로 밝히고 있던데, 함미 방향타 자체의 형상때문일까? 함미 방향타의 앞쪽에 툭! 나와 있던 직사각형의 예인소나 예항/견인 수납 장치(?)때문일까?
그것도 아님 잠수함 내부의 추진축과 스크류와 관련된 문제일까?

마치 ㅁ처럼 생겨서 옆으로 누운 직사각형처럼 생긴 예인소나의 수납함으로 추정(?)되는 것의 형상때문에 그런것이라면, 직사각형의 앞부분을 ∧처럼 날카롭게 하고, 예인소나가 수납이 되는 뒷부분은 ㅁ처럼 하여 형상을 약간 변경하면 유속의 저항에 따른 함체의 소음이 줄어들지 않을까? 생각을 해본다.

 

출처: 본인작성

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posted by 지나가다가
한국이야기 2008.04.06 00:11

○한국, 214급 손원일 잠수함은 왜 자주 AIP기관이 정지하는가?○

AIP시스템이 자주 멈춘다는 것은, AIP시스템의 교육을 독일에서 받았었음에도 불구하고 한국의 214급 손원일함을 운용하던중 발생하였던 문제였다.

물론 지금은 발생하지 않는 문제이다. AIP시스템을 갖춘지 얼마 안되어서 운용미숙으로 일어난 일이었지 성능상의 하자는 아니었다.

AIP시스템의 연료는 수소연료로 되어있는데 수소가스가 든 저장용탱크가 비워지게 되면 수소 저장용 탱크를 교체시켜 달라는 알람이 울리면서 메세지가 뜨는데 그 알람상태를 못보고 넘어가게 되면 AIP시스템 자체적으로 부하가 걸리면서 AIP시스템의 작동을 차폐하게 된다. 즉 AIP시스템 스스로 기관을 보호하려고 기관을 강제로 정지(셧 다운)시키는 것이다. 이렇게 되면 AIP시스템이 다운되어 기관이 멈추는 것이다.

손원일급 잠수함을 운용 할 때 초기에 AIP시스템의 운용상의 오류로 인해 이런 장애가 발생한 적이 있었다. 지금은 당연히 이런 일이 발생하지 않는다. 위의 일이 발생한 이후부터는 AIP시스템을 관리하는 매뉴얼을 만들어 운용하기 때문에 다시는 똑 같은 오류를 반복하지 않도록 조처하였다. 지금은 정상적으로 AIP시스템을 운용중에 있다.



출처: 본인작성, 방위사업청 해명

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posted by 지나가다가
한국이야기 2008.04.05 00:13

○214급 손원일급 선체재질○
손원일급은 원통형 선형구조를 가진 선체구조를 가진다.
때문에 손원일급은 209급과 마찬가지로 단각식선체를 채택해 가격을 크게 하락시켰다. 외압벽 선체에 사용되는 재질은 고장력강으로 HY-100강이다.

HY-100강은 HY-130강 보다는 항복강도면에서 못하지만 기존 HY-80강 보다는 더 나아서 HY-80강에다가 니켈을 0.25%를 함유시켜 항복강도를 높인 특수강 재질이다.

HY-90강은 300m까지 잠항이 가능하며, 장보고급이 채용한 HY-80강의 경우엔 250m까지 잠항이 가능하다. 이에 비해서 HY-100 고장력강을 사용하여 400m까지 잠항이 가능하다. HY-100 고장력강을 사용하여 400m까지 잠항이 가능하기는 하지만 이건 어디까지나 안전잠항심도일 때이고, 최대잠항심도는 안전잠항심도의 50%에 해당되므로 400m + 400m의 50%인 200m = 600m로 최대잠항심도는 600m가량 된다.

또한 안전잠항심도가 400m이긴 하지만 작전을 수행하는데는 어려움이 없는 심도라는 점에서 그다지 부족함을 느끼지는 않는다.


출처: 본인작성

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posted by 지나가다가
밀리터리Rep 2008.03.30 14:28

스턴튜브(Stern Tube)란 뭔가?○
스턴튜브(Stern Tube)는 잠수함의 추진축(샤프트)과 내/외압벽과 같은 구조물이 만나는 장소에설치되는 일종의 연결장치인 베어링이다.


베어링이긴 하지만 레이스 링이나 볼 베어링처럼 마찰력을 줄여주는 일반적인 베어링과는 달리 장보고급 잠수함에서 사용하듯이 고압의 공기를 발생시켜 해수가 침입하지 못하도록 일종의 에어커튼을 만드는 장비이다. (잠수함의 구조물과 샤프트축이 만나지 않도록 고압의 공기를 발사하여 에어커튼을 형성한다.)

 

뭐,, 이론적으로는 고압의 공기로 해수의 침입을 막는다는 것이 쉽지만 잠수함에 가해지는 압력은 cm당 수백kg에 달하며 잠수함이 잠수하는 잠수심도에 따라 가해지는 수압의 양도 변화한다. 때문에 추진축을 둘러싼 구조물의 구조가 상당히 복잡하며 국산화가 쉽지않아 독일에서 전량 수입하여 사용중이다.

 

이외에도 추진축 스턴튜브(Stern Tube)를 구성하는 베어링, 실링 같은 부품의 조립불량, 오차를 벗어난 토오크의 휘어짐등으로 인해 소음이 발생 할 수 있다. 더욱이 추진축과 같은 금속재 재질은 특유의 공진주파수를 가지고 있어 잠수함내의 여러소음과 섞여 어우러지면서 증폭되어 또 다른 진동소음을 유발한다는 것이 단점이기도 하다.

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posted by 지나가다가
밀리터리Rep 2008.03.30 14:27

잠수함의 추진축문제
잠수함의 추진축은 간단하지 않다.

손원일급 잠수함에 사용되는 영구자석모터가 내압벽 안쪽에 있으므로 모터에 연결된 추진축(샤프트)가 내압벽을 뚫고 나와 다시 잠수함의 선체를 이루는 외압벽을 뚫고 스크류우와 연결된다. 즉 영구자석모터의 추진축이 내압벽/외압벽 둘 이상의 구조물 격별을 뚫고나와서야 스크류우와 연결이 된다는 것이다. 추진축이 구조물 벽에 제대로 관통되지 않으면 틈사이로 해수가 침입하게 된다.

 

그렇다고 해수의 침입을 막기 위해 추진축과 내압벽 사이를 여유없이 맞물리게 되면 추진축의 회전이 공진(공간진동)으로 인해 진동과 충격이 그대로 잠수함의 선체에 전달되며 이 진동소음은 잠수함이 증폭장치 역할을 하는 바람에 더 커지게 된다. 이런 문제는 곧바로 잠수함이 내는 전체적인 소음문제와도 직결되어 소음문제가 심각하게 되면 은밀성을 무기로 하는 잠수함으로서는 상당한 타격을 안겨다 주기도 한다. 고로 이런문제에 대처하기 위해서 잠수함의 추진축과 내압벽, 외압벽이 만나는 곳에 스턴튜브라고 불리우는 수밀용 베어링을 장치하게 된다.


손원일급의 소음문제가 아마도 스턴튜브라는 수밀용 베어링과 추진축의 연결상태에 따라서 발생하는 것으로 추정된다.

 

정확한 원인은 독일의 하데베社와 현대중공업의 기술진에 의해 파악 될 것이다.

 

 

출처: 본인작성

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posted by 지나가다가
한국이야기 2007.12.15 21:23

한국은 지금 1800톤급 손원일급 잠수함 사업을 진행중에 있다. 이 사업은 9척의 1800톤급 214급 디젤잠수함을 확보하는 사업이다. 원래는 3척만 조달하려 하였으나 잠수함의 수중 발사 대함미사일의 기술 확보 때문에 독일과 협상을 진행중에 있었는데, 독일측이 기술을 전수시켜주는 대신 214급 디젤잠수함의 척수를 6척 더 건조 해 줄 것을 요청하여 이를 받아들여 기존의 3척에다가 신규 6척을 더하여 9척의 214급 디젤 잠수함을 확보하게 되는 사업이다. 그래서 척수가 3척에서 6척이 불어난 9척으로 된 것이다. 아뭏든 손원일급 잠수함 사업은 현재 순조롭게 진행중이다. 그리고 이 사업을 뒤잇는 사업이 장보고-3 사업이다. 장보고-3 사업은 비로소 중형급 잠수함의 확보를 원하는 한국해군에 부합되는 사업으로 2018년 이후에나 진행이 될 사업이다. 그럼 장보고-3 사업은 어떻게 진행될까? 장보고-3 사업에서 확보될 잠수함인 중형 잠수함의 특징은 아래와 같이 크게 4가지로 볼 수 있을 것이다.

 

1. 3000톤급의 잠수함
2. AIP기관을 채용한 본격적 잠수함
3. 디젤잠수함
4. 수직발사체계(VLS)를 통한 수중에서의 순항미사일 발사.

 

위의 내용을 보듯이 한국이 원하는 장보고-3사업에서의 잠수함은 3000톤급 잠수함이면서, AIP기관을 가지고 있으며, 디젤기관이지만, 수직발사체계를 갖춰 순항미사일 발사기능을 가진 잠수함이다. 즉 원양에서의 작전이 충분히 가능하고도 남음이 있는 잠수함을 한국해군은 원하는 것이다. 사실, 수상함처럼 잠수함은 바람과 기상의 영향에 크게 좌우되지 않고 수중항행을 할 수 있다. 수상함 같은 경우에는 기상조건때문에 대형, 중형, 소형함의 구분, 성능이 뚜렷하게 나타나지만 잠수함의 경우에는 전체 작전일수만이 영향을 받을뿐이지, 기상때문에 수중에서의 활동 폭을 제약 받는다거나 하지는 않는다. 이 같은 사실은 이미 한국의 209급(장보고급) 잠수함이 무 보급으로 하와이까지 잠항을 하여 항행한 사실을 보면 알 수 있다. 그런데 한국은 3000톤급의 잠수함을 확보하려 한다니 이는 더 더욱 원양에서의 작전활동 일수를 더 확대하기 위한 것이며, 더구나 수중에서의 순항미사일을 발사 할 수 있다는 점을 본다면 어뢰,기뢰만을 운용하는 외발잡이 잠수함에서 진정한 타격력을 갖는 잠수함을 확보한다는 점에서 한국은 매우 든든한 수중전력을 가지게 되는 것이다. 때문에 이로 말미암아 한국은 이 3000톤급의 잠수함 확보사업을 통하여 대양해군을 떠 받치는 수중전력의 기초를 탄탄하게 하는 근간을 마련하게 될 것으로 보인다.

출처: 본인작성

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posted by 지나가다가