딥씨 챌린저

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1. 개요
2. 개발
3. 잠수정의 사양
4. 잠수 과정
- 4.1. 챌린저 해연 잠수
5. 기록
6. 후 사건
7. 유사 사례
참조

1. 개요

딥씨 챌린저는 내셔널 지오그래픽 협회와 롤렉스의 지원을 받아 호주에서 제작된 심해 잠수정으로, 2012년 제임스 카메론이 탑승하여 마리아나 해구의 챌린저 해연에 도달하는 데 사용되었다. 이 잠수정은 호주의 기술자 론 앨럼이 개발을 주도했으며, 극한의 수압을 견딜 수 있는 특수 구조와 혁신적인 기술을 통해 제작되었다. 2012년 3월 26일, 딥씨 챌린저는 챌린저 해연 바닥에 도달하여 10,908m의 최대 깊이를 기록했으며, 해저 탐사를 진행했다. 이후 딥씨 챌린저는 심해 연구를 위해 기증되었으나, 운송 중 화재로 손상되었고, 이후 박물관에서 전시되었다.

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딥씨 챌린저 - [배(Ship)]에 관한 문서
기본 정보
DCV1 그림 (축척대로 아님)
선박 종류	심해 잠수정
선적 국가	오스트레일리아
선박 이름	딥씨 챌린저
건조 회사	Acheron Project Pty Ltd
기공	알 수 없음
진수	2012년 1월 26일
취역	2012년
퇴역	알 수 없음
상태	순회 전시 중
특징
종류	심해 잠수정
톤수	알 수 없음
배수량	11.8톤
길이	7.3m
너비	알 수 없음
흘수선	알 수 없음
동력	전기 모터
추진	스러스터 12개
속도	3노트
항속 거리	알 수 없음
내구 시간	56시간
시험 깊이	11,000m
승무원	1명
센서	알 수 없음
장갑	알 수 없음

2. 개발

''딥씨 챌린저''는 내셔널 지오그래픽 협회와 협력하고 롤렉스의 지원을 받아 오스트레일리아(호주)에서 딥씨 챌린지 프로그램의 일환으로 제작되었다. 잠수정의 건설은 호주 기술자인 론 앨럼이 주도했다.^[109] 앨럼을 포함한 잠수정 개발팀 구성원 대부분은 시드니의 동굴 잠수 협회 출신이다.

앨럼은 시드니 레이카드의 작은 공학 기술 작업장에서 11km 깊이의 엄청난 압력을 견딜 수 있는 특수 구조의 유리 기포 강화 플라스틱(syntactic foam)인 이소플로트(Isoploat)를 개발했다.^[110] 이 폼은 잠수정 부피의 약 70%를 차지하며, 에폭시 수지에 매달린 매우 작은 중공 유리구체로 구성되어 있다.^[111] 폼의 강도 덕분에 ''딥씨 챌린저''는 강철 골격 없이도 다양한 메커니즘을 장착할 수 있었다.

앨럼은 또한 기존 제품의 한계를 극복하는 여러 혁신 기술들을 개발했다. 여기에는 압력 균형식 오일 충전 추진기,^[112] LED 조명 배열, 새로운 유형의 카메라, 잠수함 선체를 통해 송신 가능한 빠르고 신뢰할 수 있는 침투 통신 케이블 등이 포함된다.^[113] 앨럼은 카메론의 타이타닉 잠수에 사용된 전자 통신을 개발하면서 많은 경험을 얻었다.^[113]^[114]

잠수정의 전력 시스템은 폼 안에 수용된 리튬 배터리에 의해 공급되며, 론 앨럼이 설계하였다.^[116] 잠수정에는 배터리, 반동 추진 엔진, 생명 유지 장치, 3D 카메라, LED 조명등을 포함하는 180개가 넘는 시스템들이 탑재되어 있으며,^[117] 캘리포니아 테메큘라에 본사를 둔 Opto 22의 프로그램 가능한 자동화 컨트롤러(PAC)에 의해 모니터링 및 제어된다.^[118]^[119]^[120]^[121] 잠수하는 동안 제어 시스템은 깊이, 머리 길이, 온도, 압력, 배터리 상태 및 기타 데이터를 기록했으며,^[122] 서쪽 오스트레일리아의 L-3 노트로닉스(Nautronix)가 개발한 수중 음향 통신 시스템을 통해 3분 간격으로 지원선에 기록을 전송했다.^[123]^[124]

카메론을 운반했던 등뼈와 파일럿 구체와 같은 중요한 구조적 요소들은 태즈메이니아주의 회사 Finite Elements에 의해 설계되었으며,^[125] 내화성, 응축 관리 및 제어 조립체 장착을 포함한 구체 내부 설계는 시드니에 본사를 둔 산업 디자인 컨설팅 회사인 Design + Industry가 맡았다.^[126]

3. 잠수정의 사양

딥씨 챌린저는 1인승으로 설계되었으며, 직경 1.1m의 파일럿 구체를 갖추고 있다.^[127] 64mm 두께의 강철 벽으로 만들어진 이 파일럿 구체는 펜실베이니아 주립 대학교의 고압 시험 장치에서 114MPa의 압력을 견디는 시험을 통과했다.^[128]

잠수정은 수직으로 조종되며, 500kg의 추를 이용하여 심해저까지 하강하고, 부상 시에는 이 추를 버리는 방식으로 작동한다.^[129] 만약 추를 버리는 장치가 고장날 경우를 대비하여, 바닷물에 의한 전해 부식으로 일정 시간이 지나면 자동으로 작동하는 예비 분리 장치가 마련되어 있어, 추가 자동으로 분리되어 잠수정이 부상할 수 있도록 설계되었다.^[129]

딥씨 챌린저는 축전지, 추진기, 생명 유지 장치, 3D 카메라, LED 조명 등 180개 이상의 시스템을 탑재하고 있다.^[117] 잠수 중 제어 시스템은 깊이, 온도, 압력, 배터리 상태 등 다양한 데이터를 기록하고, 3분마다 수중 음향 통신 시스템을 통해 지원선에 이 기록을 전송한다.^[122]^[123]^[124]

딥씨 챌린저는 50년 전 모델인 바티스카프 트리에스테호보다 무게가 10분의 1도 되지 않으며, 더 많은 관측 장치를 갖추고 있어 더 빠른 속도로 하강 및 부상이 가능하다.^[130]

4. 잠수 과정

2012년 1월 말, 제임스 카메론은 시스템 시험을 위해 호주 시드니 해군기지 바로 아래에서 잠수정 안에서 3시간을 보냈다.^[131] 2월에는 뉴브리튼섬 근해에서 여러 차례 시험 잠수가 진행되었다. 초기에는 기술적인 문제로 어려움을 겪었지만,^[132] 이후 성공적으로 잠수를 완료했다. 2월 23일에는 991m 해저까지 잠수하여 원격 조종정과 조우했고,^[132] 2월 28일에는 3700m 깊이에서 6시간 동안 잠수하며 전력 시스템 변동 등의 문제를 겪었다.^[132]

3월 4일, 뉴브리튼 해구에서 수직 추진기 문제로 잠수가 중단되기도 했지만,^[133] 며칠 후 문제가 해결되어 최대 8221m 깊이까지 도달했다. 이곳에서 카메론은 넓은 평원, 말미잘, 해파리 등 다양한 해저 생물을 관찰했다.^[134]^[132]^[133]

3월 18일, 솔로몬해의 시험장을 떠난 잠수함은 괌으로 이동하여 최종 점검 및 준비를 마쳤다.^[135]^[136] 3월 24일, 울리시 환초를 출발하여 챌린저 해연으로 향했다.^[137]^[138]

마리아나 해구의 챌린저 해연 바닥에 도달하기까지는 2시간 37분이 걸렸다.^[139]

4. 1. 챌린저 해연 잠수

2012년 3월 26일, 제임스 카메론은 딥씨 챌린저를 타고 마리아나 해구의 챌린저 해연에 도달했다. 이때 기록된 최대 깊이는 10,908m였다.^[143] 이는 챌린저 해연까지의 총 4번째 잠수였고, 두 번째 유인 잠수였다. (최대 기록 깊이는 트리에스테의 1960년 잠수 기록보다 약간 낮았다.) 이것은 카메론의 첫 번째 단독 잠수였고, 해저 탐사에 상당한 시간(3시간)을 보낸 첫 번째 잠수이기도 했다.^[104]

해저에 도착하기까지 2시간 37분이 걸렸는데, 이는 트리에스테의 하강 속도보다 거의 두 배나 빨랐다.^[139] 잠수정의 로봇 팔에 장착된 롤렉스 시계는 잠수하는 동안 정상적으로 작동했지만,^[140]^[141] 모든 시스템이 계획대로 작동하지는 않았다. 음파탐지기가 작동하지 않았고, 유압 시스템의 문제로 샘플링 장비 사용이 방해받았다.^[139] 그럼에도 불구하고, 해저에서 약 3시간 동안 성공적으로 머무른 후, 2012년 봄에 딥씨 챌린저를 이용한 추가 탐사가 계획되었다.^[139]

제임스 카메론의 딥씨 챌린저호의 하강과 상승은 협정 세계시(UTC) 기준으로는 3월 25일에 시작되어 3월 26일에 끝났지만, 괌 시간을 사용할 경우 전체 잠수는 2012년 3월 26일에 이루어졌다. 아래의 두 그래프는 폴 앨런이 자신의 요트 ''옥토퍼스''에서 수중 전화를 통해 잠수 진행 상황을 모니터링하며 보낸 메시지를 바탕으로 작성되었다.^[142] 상승 시에는 하강 시만큼 데이터가 많지 않다.

5. 기록

2012년 3월 26일, 제임스 카메론은 마리아나 해구의 가장 깊은 곳인 챌린저 해협에 도달했다. 이 때 기록된 최대 깊이는 10908m였다.^[143] 이는 챌린저 해협까지의 네 번째 잠수이자 두 번째 유인 잠수였다 (최대 기록 깊이는 1960년 트리에스테 잠수보다 약간 덜했다). 캐머런의 첫 단독 잠수였으며, 해저 탐사에 상당한 시간(3시간)을 보낸 첫 잠수이기도 했다.^[104]^[44]^[1] 캐머런이 측정한 착저 당시 깊이는 10898.4m였다.^[96] 이는 최초의 단독 잠행으로 해저까지의 소요 시간(3시간) 기록을 수립했다.^[58]

6. 후 사건

우즈홀 해양연구소에 심해 연구를 진전시키기 위해 기증되었다.^[144] 2015년 7월 23일, 호주로 임대하기 위해 우즈홀 해양 연구소에서 볼티모어로 수송하던 중 코네티컷주 고속도로 95호선을 주행하던 트럭에서 화재가 발생하여 잠수정이 손상되었다. 화재 원인은 트럭 브레이크 고장으로 뒷바퀴에 불이 난 것으로 추정된다. 코네티컷주 소방 당국은 이 사고로 딥씨 챌린저가 전손되었을 것으로 추측했지만, 실제 피해 규모는 알려지지 않았다. 화재 후 잠수정은 우즈홀 해양 연구소로 다시 수송되었다.^[145] 2016년 2월, 수리를 위해 캘리포니아로 옮겨졌다.^[146]

''딥씨 챌린저''는 2022년 12월 12일부터 2023년 2월 20일까지 로스앤젤레스 카운티 자연사 박물관에 전시되었다.^[48] 2023년에는 캐나다 온타리오주 오타와에 있는 로열 캐나다 지리학회 본부에서 11월 17일까지 전시되었다.^[49]

7. 유사 사례

2012년을 전후하여 딥씨 챌린저와 유사한 심해 탐사 프로젝트가 여러 곳에서 진행되었다.

잠수정	개발사	특징	비고
트리톤 36000/3	트라이튼 잠수함	3인승, 약 120분 만에 해저 도달^[147]	DSV 리미팅 팩터를 마리아나 해구 바닥까지 진수, 챌린저 해연까지 20번 이상 유인 잠수 성공^[51]
딥 플라이트 챌린저	버진 오셔닉	1인승, 약 140분 만에 해저 도달^[149], 리처드 브랜슨 후원, 그레이엄 호크스 설계^[148]	챌린저 해연 탐사 임무 취소^[54]
딥서치	DOER Marine	2~3인승, 90분 만에 해저 도달^[151], 에릭 슈미트 후원^[56]
펀더우저(奋斗者\|펀더우저^중국어)	중국	3인승	2020년 11월 10일 챌린저 해연 잠수 성공, 챌린저 해연에 잠수한 가장 많은 승무원 수 기록^[57]

참조

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