세계최초의 원자력 잠수함 노틸러스호 진수식

1954년 1월 21일,

세계최초의 원자력 잠수함 노틸러스호 진수식

 

세계 최초 군사목적의 잠수정은 미국의 데이비드 브쉬넬(David Bushnell)이 제작한 잠수정 터틀이다. 인간이 직접 추진력을 발생시키는 수동식의 달걀형의 잠수정이었다. 그리고 19세기 말 가솔린기관과 축전지로 추진하면서 어뢰발사관까지 보유했던 최초의 근대식 잠수함이 등장했다. 그 후 디젤 기관이 출현하며 잠수함은 점차 대형화하고 실용화되기 시작했다. 하지만 디젤 잠수함의 성능도 완벽한 것은 아니었다. 특히 축전지를 충전하기 위해 수시로 물 위로 올라가야 하는 불편함은 시급히 개선해야 할 문제였다. 그런 문제를 해결하기 위해 탄생한 것이 바로 원자력 잠수함이었다.

 

데이비드 브쉬넬이 제작한 세계 최초의 잠수정 터틀

1916년 11월, 화물운송용 잠수함 Deutschland호, 3년 후에 개조되어 전쟁용으로 사용됨

2차 세계대전 당시 잠수함

 

1954년 1월 21일 세계 최초의 원자력 잠수함인 노틸러스(Nautilus)호가 진수식을 가졌다. 그리고1955년 1월 17일, 세상에서 가장 강한 힘을 가진 새로운 형태의 잠수함이 첫 항행을 시작했다. ‘본 함은 원자력으로 항해 중이다’라는 역사적인 메시지로 시작된 원자력잠수함 노틸러스호의 본격적인 항해는 그 뒤로 기존 잠수함이 가지고 있던 모든 기록을 갈아치웠다.

 

세계 최초의 원자력 잠수함 노틸러스호

노틸러스호 진수식

 

영어로 `앵무조개`란 뜻을 가진 노틸러스는 미국의 제너럴 일렉트릭사(社)가 건조한 것으로 전체 길이 97m, 배수량 3180톤으로 가압수형 원자로 1기와 증기터빈 2조를 통해 1만 5000마력의 힘을 낼 수 있었다. 덕분에 수상은 물론 수중에서도 20노트(약 37km/h) 이상의 속도를 유지할 수 있었다. 당시 디젤 잠수함이 축전지 사정으로 8노트(약 15km/h) 이상의 속력을 내기 어려웠던 것에 비하면 비약적으로 발전한 것이다.

 

노틸러스호는 1955년 첫 항해 이후 별도의 연료 보급 없이 26개월간 약 7만 해리(약 13만km)를 항해한 뒤 1957년 첫 번째 연료공급을 받았다. 그리고 1959년 2차 연료를 다시 공급받을 때까지 9만 3000해리(17만 2000km)를 항해함으로써 원자력잠수함의 위용을 보여주기도 했다. 참고로 9만 3000해리는 지구 둘레를 4바퀴 반 정도 돌 수 있는 거리다.

 

1958년 8월에는 세계 최초로 북극점을 잠수 횡단하는 기록도 세웠다. 그리고 노틸러스호는 1980년까지 항해임무를 수행하다 퇴역했고, 1985년부터 코네티컷주 뉴런던에 있는 해군 박물관에 전시돼 있다.

 

노틸러스는 예전부터 잠수함 이름으로 쓰여 왔다. 1800년 증기선으로 유명한 미국인 로버트 풀턴(Robert Fulton,1765 - 1815년)이 프랑스에서 최초의 잠항정 노틸러스호를 만들었다. 당시 프랑스는 영국과 전쟁 중이었기에 잠수함이라는 신병기에 관심을 가질 것이라고 예측한 것이다. 하지만 당시 프랑스 황제였던 나폴레옹은 별 관심을 보이지 않았다. 이후 1886년에 축전지를 사용하는 전동잠수함 노틸러스호도 만들어졌다. 노틸러스호라는 이름은 1870년 쥘 베른이 출간한 공상과학소설 ‘해저 2만리’에도 등장한다.

 

1800년 미국의 로버트 풀턴이 제작한 노틸러스 잠수함. 수상에서는 돛을 이용해 항해한다.

1888년, 잠수함 최초로 배터리를 이용해 잠항을 한 캠프벨(Campbell)과 애쉬(Ash)의 노틸러스호

 

원자력 잠수함에 대한 연구개발은 1941년부터 미해군연구소(NRL, Navy Research Laboratory)의 주도로 이루어졌다. 개발의 핵심은 ‘잠수함의 심장이 될 원자로를 어떤 방식으로 함 내에 장착하느냐’ 였다.

프로젝트 초기, 연구진은 이탈리아 출신의 물리학자인 ‘엔리코 페르미(Enrico Fermi, 1901~1954)’가 설계한 원자로인 CP-1을 검토했다. 그러나 천연 우라늄을 사용하는 페르미의 원자로는 너무 커서 잠수함 내에 설치하기에는 무리였다.

그래서 나온 방법이 우라늄을 농축하는 것이었다. 우라늄을 농축시키면서 원자로의 크기가 대폭 줄어들게 됐고, 기존 잠수함의 디젤엔진과 전지가 놓이던 공간에 원자로를 장착할 수 있게 됐다. 세계 최초로 동력용 원자로가 선을 보이게 된 것이다.

 

이 같은 방법을 개발한 과학자는 당시 해군연구소에 재직하고 있던 ‘필립 아벨슨(Philip Abelson, 1913~2004)’이었다. 훗날 세계적 과학 저널인 ‘사이언스(Science)’의 편집장으로도 활동하며, 핵물리학은 물론 생명과학과 지구물리학에 이르기까지 방대한 과학 분야를 섭렵한 불세출의 과학자가 그 이름을 알리는 계기가 된 사건이었다.

 

원자력 잠수함을 개발한 필립 아벨슨

 

 

[참고] 잠수함의 역사

http://www.exposea.com/p64.php

 

잠수함의 운항원리