잠수함의 역사
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1. 개요
잠수함의 역사는 고대부터 시작되어, 수중 이동에 대한 개념이 존재했으며, 군사적 목적으로 활용되기도 했다. 16세기에는 잠수함 설계가 등장했고, 17세기에는 코르넬리우스 반 드레벨에 의해 실제로 작동하는 잠수함이 제작되었다. 18세기에는 밸러스트 탱크를 사용하는 잠수함이 특허를 받았으며, 데이비드 부쉬넬은 세계 최초의 군사 잠수정인 터틀을 제작했다. 19세기에는 기계식 추진 잠수함이 개발되었고, 어뢰와 결합하여 수중 공격 능력을 갖추게 되었다. 20세기 초에는 디젤-전기 추진 방식이 확립되었고, 제1차 세계 대전에서 독일의 유보트가 활약하며 잠수함의 중요성이 부각되었다. 제2차 세계 대전에서는 미국과 일본의 잠수함 작전이 중요한 역할을 했으며, 이후 핵추진 잠수함과 탄도 미사일 잠수함이 등장하면서 냉전 시대를 거쳐 현대 잠수함으로 발전했다. 현대 잠수함은 공기 불요 추진, 펌프 제트 추진, 다양한 센서, 무장 및 통신 기술을 갖추고 있으며, 주요 해군 사고와 관련된 사건들도 발생했다.
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| 잠수함의 역사 | |
|---|---|
| 잠수함의 역사 | |
 | |
| 초기 잠수함 | |
| 초기 잠수함 유형 | 수동 추진 잠수함 실험용 잠수함 |
| 주요 특징 | 제한된 기동성 짧은 잠항 시간 제한적인 무기 탑재 능력 |
| 주요 설계자 | 코넬리스 드레벨 데이비드 부슈넬 로버트 풀턴 |
| 초기 잠수함의 역할 | 주로 군사적인 목적 해상 봉쇄 시도 적함 공격 |
| 19세기 잠수함 발전 | |
| 기술적 진보 | 증기 엔진 도입 전기 모터 개발 축전지 사용 |
| 잠수함 디자인 변화 | 더 큰 크기 향상된 기동성 강화된 선체 |
| 주요 개발자 | 빌헬름 바우어 사이먼 레이크 존 필립 홀랜드 |
| 군사적 활용 증가 | 해군력 강화 수단으로 인식 어뢰 개발과 함께 공격력 증가 |
| 20세기 이후 잠수함 | |
| 디젤-전기 잠수함 | 디젤 엔진으로 발전기 구동 잠항 시에는 축전지 사용 |
| 핵추진 잠수함 | 원자로를 이용한 동력 공급 거의 무제한적인 잠항 능력 |
| 잠수함 기술의 발전 | 소나 기술 발전 정밀 항법 장치 개발 다양한 무기 시스템 통합 |
| 현대 잠수함의 역할 | 전략적 억지력 정보 수집 특수 작전 수행 해상 공격 |
| 주요 사건 및 영향 | |
| 주요 해전 | 제1차 세계 대전 제2차 세계 대전 냉전 시대 |
| 잠수함의 영향 | 해상전 전략 변화 국제 관계에 미치는 영향 기술 발전 촉진 |
| 기타 | |
| 추가 정보 | 잠수함 관련 연구 미래 잠수함 기술 동향 |
2. 초기 역사
고대부터 수중 이동에 대한 개념은 존재했다. 테베의 사원에는 속이 빈 막대기를 사용하여 물속에서 숨을 쉬는 사람들의 그림이 있으며, 펠로폰네소스 전쟁사에 따르면 시라쿠사 공방전(기원전 415–413년) 동안 잠수부들이 장애물을 제거하면서 군사적으로 처음 사용되었다.[1] 타이어 공방전에서 알렉산드로스 대왕은 아리스토텔레스에 따르면 잠수부를 사용했다.[1] 이후 전설에 따르면 알렉산드로스는 다이빙 벨 형태의 원시 잠수정을 사용하여 바다로 내려갔으며,[1] 이는 무굴 시인 아미르 쿠스라우의 작품에 등장하는 16세기 삽화에 묘사되어 있다.[2]
1562년에 출판된 ''Opusculum Taisnieri''의 Tahbir al-Tayseer에 기인하는 보고서에 따르면, 두 명의 그리스인이 스페인 톨레도 근처 타구스 강에서 신성 로마 황제 카를 5세 앞에서 여러 번 잠수했다가, 손에 들고 있던 불꽃이 여전히 켜진 상태로 젖지 않고 수면 위로 올라왔다.[3]
중세 시대에는 잠수정 또는 잠수함에 대한 다양한 계획이 있었다. 동유럽에서는 코사크 자포로지안 호스트가 터키 진지에 맞서 사용하기 위해 수중 소형 선박을 건조했다.[4]
16세기 후반, 영국의 윌리엄 본은 잠수정의 시제품을 설계했다.[5][6] 이는 방수 가죽으로 덮인 완전히 밀폐된 나무 선박으로, 측면의 가죽 자루에 물을 채우거나 빼내어 부력을 조절하는 방식이었다.[5] 같은 시기, 스코틀랜드의 존 네이피어는 자신의 저서 ''비밀 발명품''에서 수중 항해 장치에 대한 아이디어를 제시했지만, 실제로 이를 구현했는지는 불분명하다.[7]
17세기 초, 영국 제임스 1세의 측근이었던 코르넬리우스 반 드레벨은 실제로 작동하는 잠수함을 제작하여 템스 강에서 시험했다.[9][10] 드레벨의 잠수함은 노를 저어 추진했으며, 초석을 이용하여 산소를 발생시켜 잠수함 내부의 공기를 정화하는 기능을 갖추고 있었다.[13] 콘스탄틴 호이겐스는 자신의 자서전에서 드레벨의 잠수함이 3시간 동안 잠수했으며, 수중에서 자유롭게 활동할 수 있었다고 기록했다.[11]
17세기 후반, 프랑스 물리학자 드니 파팽은 두 대의 잠수함을 설계하고 건조했다.[16] 첫 번째 잠수함은 사고로 파괴되었지만, 두 번째 잠수함은 라앤강에서 어느 정도 성공을 거두었다는 보고가 있다.[16]
18세기 중반까지 잠수함/잠수정 보트에 대한 12개 이상의 특허가 영국에서 부여되었다. 1747년, 나다니엘 시몬스는 잠수를 위해 밸러스트 탱크를 사용하는 최초의 알려진 작동 사례를 특허를 받고 제작했다. 그의 디자인은 물로 채워 선박을 잠수시킬 수 있는 가죽 자루를 사용했다. 메커니즘이 자루에서 물을 짜내어 배가 수면 위로 올라오게 했다. 1749년 ''젠틀맨스 매거진''은 유사한 디자인이 1680년 조반니 보렐리에 의해 제안되었다고 보고했다.
세계 최초의 잠수정은 코르넬리스 드레벨이 제작한 잠수정 터틀이다. 인간이 직접 추진력을 발생시키는 수동식의 달걀형의 잠수정이었다. 미국 독립 혁명 때 대륙군의 Sgt. Ezra Lee가 조종한 터틀은 1776년 9월 7일 뉴욕항에서 영국의 함대 기함인 전함 이글호를 공격했으나 침몰시키는데 실패했다.
인력이 아닌 기계식 추진의 최초의 잠수함은 1863년에 건조된 프랑스 해군 잠수함 플론져이다. 압축공기를 이용하여 기계적인 장치를 사용한 간단한 추진력을 얻었다.
스웨덴의 노르덴펠트가 제작한 "노르덴펠트-III" 또는 "Abdülhamid" 라고 불린 잠수함은 세계 최초로 수중에서 어뢰를 발사였다.[76]
아일랜드의 발명가 존 필립 홀랜드가 설계하여 1897년 5월 17일에 진수된 홀랜드 타입 4 잠수함은 세계 최초로 수상에서는 내연기관 엔진을 사용하고, 수중에서는 배터리로 추진을 하였다. 미국 해군은 1900년 4월 11일 홀랜드 4 잠수함을 구매하여 홀랜드함으로 명명하였다.
세계 최초의 원자력 추진 잠수함은 미국에서 1954년에 진수된 SSN-571 노틸러스이다. 프랑스의 소설가 쥘 베른이 쓴 해저 2만리의 노틸러스호의 이름을 땄다.
세계 최초의 AIP 추진 디젤 잠수함은 스웨덴의 코콤사가 1995년 2월 2일에 진수한 고틀란드호이다.
2. 1. 고대 및 중세 시대의 잠수 시도
고대부터 수중 이동에 대한 개념은 존재했다. 테베의 사원에는 속이 빈 막대기를 사용하여 물속에서 숨을 쉬는 사람들의 그림이 있으며, 펠로폰네소스 전쟁사에 따르면 시라쿠사 공방전(기원전 415–413년) 동안 잠수부들이 장애물을 제거하면서 군사적으로 처음 사용되었다.[1] 타이어 공방전에서 알렉산드로스 대왕은 아리스토텔레스에 따르면 잠수부를 사용했다.[1] 이후 전설에 따르면 알렉산드로스는 다이빙 벨 형태의 원시 잠수정을 사용하여 바다로 내려갔으며,[1] 이는 무굴 시인 아미르 쿠스라우의 작품에 등장하는 16세기 삽화에 묘사되어 있다.[2]1562년에 출판된 ''Opusculum Taisnieri''의 Tahbir al-Tayseer에 기인하는 보고서에 따르면, 두 명의 그리스인이 스페인 톨레도 근처 타구스 강에서 신성 로마 황제 카를 5세 앞에서 여러 번 잠수했다가, 손에 들고 있던 불꽃이 여전히 켜진 상태로 젖지 않고 수면 위로 올라왔다.[3]
중세 시대에는 잠수정 또는 잠수함에 대한 다양한 계획이 있었다. 동유럽에서는 코사크 자포로지안 호스트가 터키 진지에 맞서 사용하기 위해 수중 소형 선박을 건조했다.[4]
영국인 윌리엄 본은 1578년에 잠수정 시제품을 설계했는데, 이는 완전히 밀폐된 보트로 수면 아래로 잠수하고 노를 저을 수 있도록 설계되었다.[5] 방수 가죽으로 덮인 완전히 밀폐된 나무 선박으로 구성되었으며, 측면에 위치한 유연한 가죽 자루에 손으로 조작하는 나무 나사산 조절 가능한 플런저를 눌러 수량을 늘리거나 줄여 선박의 부력을 조정하여 잠수할 수 있었다.[5][6]
1596년 스코틀랜드 수학자이자 신학자인 존 네이피어는 그의 ''비밀 발명품''에서 "이 발명품들은 잠수부를 이용한 수중 항해 장치 외에도, 하느님의 은혜와 숙련된 장인의 작업으로 적에게 해를 입히기 위한 다른 장치와 전략을 통해 수행되기를 바랍니다."라고 썼다. 네이피어가 실제로 자신의 계획을 실행했는지는 불분명하다.[7]
2. 2. 초기 잠수함 설계 및 실험
16세기 후반, 영국의 윌리엄 본은 잠수정의 시제품을 설계했다.[5][6] 이는 방수 가죽으로 덮인 완전히 밀폐된 나무 선박으로, 측면의 가죽 자루에 물을 채우거나 빼내어 부력을 조절하는 방식이었다.[5] 같은 시기, 스코틀랜드의 존 네이피어는 자신의 저서 ''비밀 발명품''에서 수중 항해 장치에 대한 아이디어를 제시했지만, 실제로 이를 구현했는지는 불분명하다.[7]17세기 초, 영국 제임스 1세의 측근이었던 코르넬리우스 반 드레벨은 실제로 작동하는 잠수함을 제작하여 템스 강에서 시험했다.[9][10] 드레벨의 잠수함은 노를 저어 추진했으며, 초석을 이용하여 산소를 발생시켜 잠수함 내부의 공기를 정화하는 기능을 갖추고 있었다.[13] 콘스탄틴 호이겐스는 자신의 자서전에서 드레벨의 잠수함이 3시간 동안 잠수했으며, 수중에서 자유롭게 활동할 수 있었다고 기록했다.[11]
17세기 후반, 프랑스 물리학자 드니 파팽은 두 대의 잠수함을 설계하고 건조했다.[16] 첫 번째 잠수함은 사고로 파괴되었지만, 두 번째 잠수함은 라앤강에서 어느 정도 성공을 거두었다는 보고가 있다.[16]
3. 근대 잠수함의 발전
세계 최초의 잠수정은 코르넬리스 드레벨이 제작한 잠수정 터틀이다. 인간이 직접 추진력을 발생시키는 수동식의 달걀형의 잠수정이었다. 미국 독립 혁명 때 대륙군의 Sgt. Ezra Lee가 조종한 터틀은 1776년 9월 7일 뉴욕항에서 영국의 함대 기함인 전함 이글호를 공격했으나 침몰시키는데 실패했다.
인력이 아닌 기계식 추진의 최초의 잠수함은 1863년에 건조된 프랑스 해군 잠수함 플론져이다. 압축공기를 이용하여 기계적인 장치를 사용한 간단한 추진력을 얻었다.
스웨덴의 노르덴펠트가 제작한 "노르덴펠트-III" 또는 "Abdülhamid" 라고 불린 잠수함은 세계 최초로 수중에서 어뢰를 발사였다.[76]
아일랜드의 발명가 존 필립 홀랜드가 설계하여 1897년 5월 17일에 진수된 홀랜드 타입 4 잠수함은 세계 최초로 수상에서는 내연기관 엔진을 사용하고, 수중에서는 배터리로 추진을 하였다. 미국 해군은 1900년 4월 11일 홀랜드 4 잠수함을 구매하여 홀랜드함으로 명명하였다.
[[File:https://cdn.onul.works/wiki/source/19520e3b2b3_6eb15c60.jpg|thumb|left|upright| 데이비드 부쉬넬(David Bushnell)이 설계한 , 1776년의 단면도.
그것의 노 젓는 프로펠러는 아르키메데스 나사와 다른 모습을 하고 있다.]]
최초의 미국 군사용 잠수함은 1776년의 로, 미국인 데이비드 부쉬넬(David Bushnell)이 설계한 손으로 작동하는 달걀 모양 (혹은 도토리 모양)의 장치로, 한 명의 승무원을 수용할 수 있었다. 이 잠수함은 독립적인 수중 운용과 이동이 가능한 최초의 잠수함이었으며, 추진을 위해 스크루를 사용한 최초의 잠수함이었다.[19] 그러나, 영국 해군 역사가 리처드 컴턴-홀에 따르면, 중성 부력을 달성하는 문제로 인해 ''Turtle''의 수직 프로펠러는 쓸모 없었을 것이다. ''Turtle''이 목표로 삼았던 을 공격하기 위해 가야 했던 경로는 조류의 흐름을 약간 가로지르는 것이었고, 이는 아마도 에즈라 리를 지치게 했을 것이다.[20] 또한, 전쟁 중 잠수함의 공격에 대한 영국 기록은 없다.
1800년, 프랑스 해군은 로버트 풀턴(Robert Fulton)이 설계한 인력 추진 잠수함 을 건조했다. 이 잠수함은 수면에서 사용하기 위한 돛도 가지고 있었고, 잠수함에서 최초로 이중 추진 방식을 사용한 것으로 알려졌다.
1834년, 러시아 육군 장군 는 니콜라이 1세(Nicholas I of Russia) 황제에게 최초의 로켓 장착 잠수함을 시연했다.[25]
1851년 바이에른 포병 하사관 빌헬름 바우어(Wilhelm Bauer)는 그가 설계한 ''Brandtaucher'' (불을 뿜는 다이버)라는 잠수함을 킬 항구로 가져갔다. 아우구스트 호왈트(August Howaldt)가 건조하고 런닝머신으로 구동되는 ''Brandtaucher''는 침몰했지만, 세 명의 승무원은 탈출에 성공했다.[27]
미국 남북 전쟁 동안 양측 모두 잠수함을 사용했다. 예로는 연합의 와 남부 연합의 ''Hunley''가 있었다. ''Hunley''는 적의 군함을 성공적으로 공격하여 침몰시킨 최초의 잠수함이었다.
1863년, 는 독일계 미국인 엔지니어 줄리어스 H. 크로엘(Julius H. Kroehl)에 의해 건조되었으며, 승무원이 수중에서 나가고 들어올 수 있는 가압 작업실을 갖추고 있었다.
칠레 정부는 친차 제도 전쟁 (1864–1866) 동안인 1865년에 를 주문했는데, 이때 칠레와 페루는 스페인과 싸웠다. 독일 엔지니어 칼 플라흐(Karl Flach)가 건조한 이 잠수함은 1866년 5월 3일 발파라이소 만에서 시험 중 침몰하여 승무원 11명 전원이 사망했다.
1879년 태평양 전쟁 동안 페루 정부는 페루 엔지니어 페데리코 블룸(Federico Blume)이 설계하고 페루 파이타에서 건조한 ''Toro Submarino'' 잠수함을 주문하고 건조했다. 이 잠수함은 완전히 작동하여 칼라오 봉쇄 동안 해군 기뢰로 공격할 기회를 기다리고 있었지만, 1881년 1월 17일, 리마 점령이 임박하기 전에 칠레군에 의해 나포되는 것을 막기 위해 자침되었다.[30]
3. 1. 세계 최초의 군사 잠수함
세계 최초의 군사 잠수함은 1776년 데이비드 부쉬넬이 제작한 터틀이다.[19] 미국 독립 혁명 당시 미국 대륙군의 에즈라 리 하사가 조종한 터틀은 1776년 9월 7일 뉴욕 항에서 영국 함대 기함인 HMS 이글호를 공격하려 했으나 실패했다.[20] 함선 기록에는 이러한 공격에 대한 어떠한 기록도 남아있지 않다.[20]
1812년 전쟁 중인 1814년, 실라스 할시는 뉴런던 항에 정박해 있던 영국 전함에 대한 공격에 잠수함을 사용하다가 사망했다.
3. 2. 기계식 동력의 도입
1863년 프랑스 해군의 잠수함 플론져는 인력이 아닌 압축 공기를 동력으로 사용한 최초의 잠수함이다.[31] 하지만 이 잠수함은 수중에서 제어가 어려웠고, 속도와 기동성이 매우 떨어졌다.[18]최초의 공기 독립 및 연소 방식 잠수함은 나르시스 몽투리올이 설계한 ''Ictineo II''였다.[31] 1864년에 진수되었을때는 인력 추진 방식이었으나, 1867년에 증기 추진으로 개조되었다.
1870년대와 1880년대에는 조지 가렛과 토르스텐 노르덴펠트가 잠수함 개발에 முக்கிய பங்களிப்பு செய்தனர். 가렛은 1878년 ''레서검''을 제작했고, 1879년에는 개량된 ''레서검 II''를 제작했다.[33]
thumb의 ''레서검 II'' 디자인 스케치.]]
이후 가렛은 스웨덴의 토르스텐 노르덴펠트와 협력하여 어뢰로 무장하고 군사적 목적으로 사용 가능한 증기 동력 잠수함을 개발했다.
최초의 증기 동력 잠수함은 1885년 제작된 ''노르덴펠트 I''이다. 그리스는 오스만 제국을 견제하기 위해 이 잠수함을 구매했다. 노르덴펠트는 1886년 ''노르덴펠트 II'' ()와 1887년 ''노르덴펠트 III'' (''압둘 메시드'')를 건조했다.[35] ''압둘하미드''는 수중에서 어뢰를 발사한 최초의 잠수함이 되었다.[35]
3. 3. 어뢰와 잠수함의 결합
1878년, 조지 가렛은 Resurgam영어을 제작하고, 이후 노르덴펠트와 협력하여 어뢰를 탑재한 증기 추진 잠수함을 개발했다.[76] 노르덴펠트가 제작한 잠수함은 오스만 제국에 판매되었으며, "노르덴펠트-III" 또는 "Abdülhamid" 라고 불린 이 잠수함은 세계 최초로 수중에서 어뢰를 발사했다.[76] 초기 잠수함은 함선 외부에 장착된 어뢰를 탑재했지만, 이후 설계에서는 무기를 잠수함의 내부 구조에 통합했다. 원래는 선수 장착 및 선미 장착 발사관을 모두 사용했지만, 후자는 결국 선호되지 않게 되었다. 오늘날에는 선수 장착 방식만 사용된다. 현대 잠수함은 발사관에서 무인 항공기를 포함한 다양한 유형의 무기를 발사할 수 있다. 특수 기뢰 부설 잠수함도 건조되었다. 무기 조준을 돕기 위해 기계식 계산기가 사용되어 탑재된 무기의 사격 통제 시스템을 향상시켰다. 사격 계산은 잠망경을 통해 각도와 사정거리를 측정하여 표적의 방향과 속도에 따라 결정되었다. 오늘날, 이러한 계산은 디지털 컴퓨터로 수행되며, 디스플레이 장치를 통해 어뢰 상태 및 선박 상태에 대한 필요한 정보를 제공한다.4. 전기 동력 잠수함의 등장
1880년대에 필요한 축전지 기술이 등장하면서 수중 선박의 추진 수단은 비로소 가능해졌다.[36] 1884년, 폴란드 엔지니어 스테판 드제비에츠키(Stefan Drzewiecki)는 러시아에서 배터리를 동력으로 사용하는 잠수함을 제작하여 네바 강에서 시험했다. 이 잠수함은 2척의 기계식 잠수함을 개조하여 각각에 1마력 (0.75 kW) 엔진을 장착하고, 당시로서는 새로운 에너지원인 배터리를 사용했다. 시험에서 잠수함은 네바 강의 흐름을 거슬러 4노트 (7.4 km/h)의 속도로 물속을 항해했다.[36]
1886년, 영국에서는 제임스 애쉬와 앤드류 캠벨이 ''노틸러스''를 건조했다. 이 잠수함은 18미터 길이였으며 52개의 배터리로 구동되는 13마력 (9.7 kW) 엔진을 탑재했다. 그러나 시험 중 진흙에 걸려 중단되었다.[37]
1888년, 스페인의 아이작 페랄은 스페인 해군을 위해 페랄 잠수함을 건조했다. 이 잠수함은 세 개의 360 mm 슈바르츠코프 어뢰와 선수에 어뢰 발사관 1개, 새로운 공기 시스템, 선체 모양, 프로펠러 및 십자형 외부 제어 장치를 갖추었다. ''페랄''은 완전 전기 추진 잠수함으로 수중 속도는 5.6 km/h였다.[39] 그러나 2년 간의 시험 운행 후, 스페인 해군 관계자들은 배터리로 인한 항속 거리에 대한 우려 등을 이유로 프로젝트를 폐기했다. 이는 당시 기술력의 한계를 보여주는 사례로, 보수적인 군부는 새로운 기술 도입에 소극적이었다.[39]
4. 1. 초기 전기 잠수함 개발
1884년, 폴란드 엔지니어 스테판 드제비에츠키(Stefan Drzewiecki)는 러시아에서 배터리를 동력으로 사용하는 잠수함을 제작하여 네바 강에서 시험했다. 이 잠수함은 2척의 기계식 잠수함을 개조하여 각각에 엔진을 장착하고, 당시로서는 새로운 에너지원인 배터리를 사용했다. 시험에서 잠수함은 네바 강의 흐름을 거슬러 4노트 (7.4 km/h)의 속도로 물속을 항해했다.[36]1886년, 영국에서는 제임스 애쉬와 앤드류 캠벨이 ''노틸러스''를 건조했다. 이 잠수함은 60피트 (18 m) 길이였으며 52개의 배터리로 구동되는 13마력 (9.7 kW) 엔진을 탑재했다. 그러나 시험 중 진흙에 걸려 중단되었다.[37]
1888년, 스페인의 아이작 페랄은 스페인 해군을 위해 페랄 잠수함을 건조했다. 이 잠수함은 세 개의 14인치 (360 mm) 슈바르츠코프 어뢰와 선수에 어뢰 발사관 1개, 새로운 공기 시스템, 선체 모양, 프로펠러 및 십자형 외부 제어 장치를 갖추었다. ''페랄''은 완전 전기 추진 잠수함으로 수중 속도는 3노트 (5.6 km/h)였다.[39] 그러나 2년 간의 시험 운행 후, 해군 관계자들은 배터리로 인한 항속 거리에 대한 우려 등을 이유로 프로젝트를 폐기했다.[39]
5. 현대 잠수함의 등장 (20세기 초)
존 필립 홀랜드는 1897년 홀랜드 타입 4 잠수함을 설계했는데, 이 잠수함은 수상에서는 내연 기관을 사용하고 수중에서는 배터리를 사용하는 최초의 잠수함이었다.[40] 1900년 4월 11일, 미국 해군은 홀랜드 4 잠수함을 구매하여 USS ''Holland''로 명명했다.[40]
20세기 초는 잠수함 개발에 있어 중요한 시기였으며, 디젤 전기 추진 방식이 주된 동력 시스템이 되었다.[40] 배터리는 수중 운행에 사용되었고, 가솔린 (휘발유) 또는 디젤 엔진은 수면 위에서 배터리를 충전하는 데 사용되었다. 초기 잠수정은 가솔린을 사용했지만, 인화성이 낮아 등유, 이후 디젤로 빠르게 대체되었다.[40] 1904년 프랑스 잠수함 ''Aigrette''는 수면 동력으로 가솔린 엔진 대신 디젤 엔진을 사용하여 이 개념을 더욱 개선했다.[18]
영국 해군은 1901년부터 1903년까지 홀랜드 어뢰정 회사로부터 라이선스를 받아 Vickers, Barrow-in-Furness에서 홀랜드급 잠수함을 취역했다.[41]
제1차 세계 대전이 시작될 때, 영국 해군은 B, C 및 D급 잠수함 74척을 보유하여 세계 최대 규모의 잠수함 전력을 가지고 있었다.[42] 1907~1910년에 건조된 D급은 A급에서 경험한 가솔린 엔진 문제점을 피하기 위해 수면에서 디젤 모터로 추진하도록 설계되었다.[42]
독일은 이 새로운 무기의 중요성을 인식하는 데 더 늦었다. 1906년 Imperial German Navy에 최초의 U-boat인 ''U-1''으로 취역했다.[55][43] 디젤 엔진은 1912~13년의 U-19급 잠수함까지 독일 해군 잠수함에 설치되지 않았다. 제1차 세계 대전이 시작될 때, 독일은 13개 등급의 20척의 잠수함을 운용 중이었고, 더 많은 잠수함이 건조 중이었다.[44]
5. 1. 디젤-전기 추진 방식의 확립
존 필립 홀랜드는 1897년 홀랜드 타입 4 잠수함을 설계했는데, 이 잠수함은 수상에서는 내연 기관을 사용하고 수중에서는 배터리를 사용하는 최초의 잠수함이었다.[40] 1900년 4월 11일, 미국 해군은 홀랜드 4 잠수함을 구매하여 USS ''Holland''로 명명했다.[40]20세기 초는 잠수함 개발에 있어 중요한 시기였으며, 디젤 전기 추진 방식이 주된 동력 시스템이 되었다.[40] 배터리는 수중 운행에 사용되었고, 가솔린 (휘발유) 또는 디젤 엔진은 수면 위에서 배터리를 충전하는 데 사용되었다. 초기 잠수정은 가솔린을 사용했지만, 인화성이 낮아 등유, 이후 디젤로 빠르게 대체되었다.[40] 1904년 프랑스 잠수함 ''Aigrette''는 수면 동력으로 가솔린 엔진 대신 디젤 엔진을 사용하여 이 개념을 더욱 개선했다.[18]
영국 해군은 1901년부터 1903년까지 홀랜드 어뢰정 회사로부터 라이선스를 받아 Vickers, Barrow-in-Furness에서 홀랜드급 잠수함을 취역했다.[41]
제1차 세계 대전이 시작될 때, 영국 해군은 B, C 및 D급 잠수함 74척을 보유하여 세계 최대 규모의 잠수함 전력을 가지고 있었다.[42] 1907~1910년에 건조된 D급은 A급에서 경험한 가솔린 엔진 문제점을 피하기 위해 수면에서 디젤 모터로 추진하도록 설계되었다.[42]
독일은 이 새로운 무기의 중요성을 인식하는 데 더 늦었다. 1906년 Imperial German Navy에 최초의 U-boat인 ''U-1''으로 취역했다.[55][43] 디젤 엔진은 1912~13년의 급 잠수함까지 독일 해군 잠수함에 설치되지 않았다. 제1차 세계 대전이 시작될 때, 독일은 13개 등급의 20척의 잠수함을 운용 중이었고, 더 많은 잠수함이 건조 중이었다.[44]
5. 2. 제1차 세계 대전과 잠수함
제1차 세계 대전은 군사용 잠수함이 전쟁에 큰 영향을 미친 첫 사례이다.[57] 독일의 유보트는 연합군 상선에 대한 작전(''상업전(Handelskrieg)'')을 펼쳤으며, 새로운 전술과 기술을 바탕으로 실질적인 전쟁 병기로 기능했다.[57] 이들은 디젤 엔진과 전기 동력 시스템을 조합하여 수면 및 잠수 상태에서 운용되었으며, 삼각형 단면, 뚜렷한 용골, 선수(bow)를 가진 형태였다.[57]전쟁 초기, 독일은 48척의 잠수함을 운용하거나 건조 중이었으며, 이 중 29척이 작전 가능했다. U-19급 디젤 엔진 잠수함은 5,000해리(nmi)의 항속 거리와 8노트(kn)의 속도로 영국 해안에서 효과적인 작전을 수행할 수 있었다.[58] 초기에는 국제 "교전 규칙"을 따랐으나, 영국이 수송선에 보조 순양함 역할을 명령한 후 무제한 잠수함 작전을 채택했다. 전쟁 중 360척의 잠수함이 건조되었고 178척이 손실되었으며, 나머지는 항복했다. 독일 유보트의 격침은 미국이 전쟁에 참전한 이유 중 하나로 자주 언급된다.[59]
1914년 8월, 10척의 유보트가 헬리고랜드 기지에서 출발하여 북해의 영국 해군 군함을 공격하는 최초의 잠수함 전쟁 순찰을 시작했다.[60] 이들의 목표는 영국 대함대의 주력함을 격침시켜 독일 공해 함대에 대한 수적 우위를 감소시키는 것이었으나, 초기 출격은 큰 성공을 거두지 못했다. ''U-15''가 에 어뢰를 발사했지만 빗나갔고, 10척 중 2척이 손실되었다. 그러나 는 1914년 9월 22일, 브로드 포틴스 순찰 중 세 척의 구식 영국 장갑 순양함(, , )을 격침시키는 큰 성과를 거두었다.
영국은 전쟁 시작 당시 77척의 잠수함을 운용했으며, 15척이 건조 중이었다. 주요 유형은 E급이었고, K급은 불운으로 악명이 높았으며, M급은 갑판에 대형 함포를 장착하는 등 실험적인 설계가 이루어졌다. R급은 다른 잠수함을 공격하도록 설계된 최초의 잠수함이었다. 영국 잠수함은 발트 해, 북해, 대서양, 지중해, 흑해 등에서 운용되었으며, 전쟁 중 50척 이상이 손실되었다.
프랑스는 62척, 러시아는 58척의 잠수함을 보유하고 전쟁에 참전했다. 프랑스 잠수함은 주로 지중해에서 활동하며 12척을 잃었고, 러시아는 급을 주력으로 24척을 손실했다.
6. 양차 세계 대전 사이의 발전
디젤 잠수함은 엔진을 가동하기 위해 공기가 필요했고, 따라서 잠항 시 사용하기 위해 매우 큰 배터리를 탑재했다. 이러한 배터리는 잠항 중 잠수함의 속도와 항해 거리를 제한했다.
스코츠 조선 및 엔지니어링 회사(Scotts Shipbuilding and Engineering Company)의 부매니저인 제임스 리차드슨은 1916년에 잠수함 스노클을 설계하고 영국 특허를 받았다.[45] 그러나 영국 해군은 영국 해군(Royal Navy) 잠수함에 이 장치를 사용하도록 승인하지 않았다.[46]
스노클이 장착된 최초의 독일 U보트는 로, 1943년 여름 발트해에서 장비를 실험했다. 이 기술은 전쟁 전 네덜란드에서 ''스누이버''(''sniffer'')라는 장치를 실험한 것을 기반으로 했다. 1938년 초, 잠수함 와 에 간단한 파이프 시스템이 설치되어 디젤로 작동하면서 잠망경 깊이에서 항해할 수 있게 되었으며 추진 배터리를 거의 무제한으로 충전할 수 있었다. U보트는 1944년 초부터 이를 작전에 사용하기 시작했다. 1944년 6월까지, 프랑스 기지에 주둔한 보트의 약 절반이 스노클을 장착했다.[47]
전간기 동안 다양한 새로운 잠수함 설계가 개발되었다. 가장 주목할 만한 것 중에는 방수 격납고와 하나 이상의 소형 수상기를 발사하고 회수하기 위한 증기 캐터펄트를 갖춘 잠수 항공모함이 있었다. 잠수함과 항공기는 함대 앞에서 정찰 부대 역할을 할 수 있었는데, 이는 레이더가 사용 가능하지 않았던 시대에 필수적인 역할이었다. 최초의 사례는 영국 였고, 프랑스 , 그리고 일본 제국 해군 잠수함(Imperial Japanese Navy)의 수많은 항공기 탑재 잠수함이 뒤를 이었다.
초기 잠수함 설계는 디젤 엔진과 전기 모터를 동일한 구동축에 배치하여, 각 엔진 사이에 클러치를 사용하여 프로펠러를 구동했다. 이를 통해 엔진은 필요한 경우 전기 모터를 발전기로 구동하여 배터리를 충전하고 잠수함을 추진할 수 있었다. 보트가 잠수할 때는 모터와 엔진 사이의 클러치가 해제되어 모터가 프로펠러를 돌리는 데 사용될 수 있었다. 모터는 샤프트에 여러 개의 전기자(아마추어)를 가질 수 있었으며, 저속에서는 전기적으로 직렬로 연결되고 고속에서는 병렬로 연결되었다 (각각 "그룹 다운" 및 "그룹 업"으로 알려짐).
1930년대에는 일부 잠수함 설계, 특히 미국 해군과 영국 영국 U급 잠수함(U class)의 설계를 위해 이 원리가 수정되었다. 엔진은 더 이상 모터/프로펠러 구동축에 연결되지 않고 별도의 발전기를 구동하여, 발전기가 표면에서 모터를 구동하거나 배터리를 충전했다. 이 디젤-전기 추진은 훨씬 더 많은 유연성을 제공했다. 예를 들어, 잠수함은 엔진이 최대 출력으로 작동하여 배터리를 최대한 빨리 충전하여 수면 시간을 줄이거나 잠수함 스노클(snorkel)을 사용할 수 있었다. 또한 시끄러운 디젤 엔진을 압력 선체로부터 방음하여 잠수함을 더 조용하게 만들 수 있었다.
무산소 추진의 초기 형태는 이미 1864년 에 의해 사용되었다. 이 엔진은 과산화물 화합물을 포함하는 화학 혼합물을 사용하여 증기 추진을 위한 열을 생성하는 동시에 호흡을 위해 밀폐(Hermetic seal)된 용기에서 산소 재생 문제를 해결했다. 이 시스템은 1940년 독일 해군이 헬무트 발터(Hellmuth Walter) 터빈을 사용하여 실험 잠수함 와 나중에 해군 에서 동일한 원리를 사용하는 시스템을 테스트할 때까지 다시 사용되지 않았다.[48]
제2차 세계 대전 말기에 영국과 러시아는 표면 위와 아래에서 모두 사용할 수 있는 과산화 수소/등유 엔진을 실험했다. 결과는 당시 이 기술을 채택할 만큼 고무적이지 않았지만, 러시아는 이 엔진 유형을 사용한 잠수함 클래스를 배치했으며, NATO는 이를 퀘벡급 잠수함(Quebec)으로 코드명을 지정했다. 그들은 실패로 간주되었다. 오늘날, 스웨덴을 비롯한 여러 해군에서는 공기 불요 추진(air-independent propulsion) 보트를 사용하며, 과산화 수소 대신 액체 산소를 사용한다.
6. 1. 잠수함 스노클의 개발
스코츠 조선 및 엔지니어링 회사(Scotts Shipbuilding and Engineering Company)의 부매니저인 제임스 리차드슨은 1916년에 잠수함 스노클을 설계하고 영국 특허를 받았다.[45] 그러나 영국 해군은 영국 해군(Royal Navy) 잠수함에 이 장치를 사용하도록 승인하지 않았다.[46]1930년대에는 미국 해군(U.S. Navy)과 영국 영국 U급 잠수함(U class)을 포함한 일부 잠수함 설계에서 디젤-전기 추진 방식이 채택되어 유연성이 향상되었다. 이를 통해 잠수함은 엔진을 최대 출력으로 작동시켜 배터리를 빠르게 충전하고 수면 시간을 줄이거나 잠수함 스노클(snorkel)을 사용할 수 있었다.[47]
1938년 초, 네덜란드 해군은 잠수함 와 에 간단한 파이프 시스템, 즉 ''스누이버''(''sniffer'')를 설치했다. 이 장치를 통해 잠망경 깊이에서 디젤 엔진으로 항해하며 추진 배터리를 충전할 수 있었다.
6. 2. 잠수 항공모함의 등장
전간기 동안 다양한 새로운 잠수함 설계가 개발되었다. 그중 가장 주목할 만한 것은 방수 격납고와 증기 캐터펄트를 갖춘 잠수 항공모함으로, 하나 이상의 소형 수상기를 발사하고 회수할 수 있었다. 레이더가 없던 시절, 잠수함과 항공기는 함대 앞에서 정찰 부대 역할을 수행했는데, 이는 필수적인 역할이었다. 최초의 사례는 영국 였고, 프랑스 와 일본 제국 해군 잠수함(Imperial Japanese Navy)의 수많은 항공기 탑재 잠수함이 뒤를 이었다.6. 3. 디젤-전기 추진 방식의 발전
1930년대에 일부 잠수함 설계, 특히 미국 해군과 영국 영국 U급 잠수함의 설계를 위해 디젤-전기 추진 방식이 도입되었다. 이 방식은 엔진이 직접 모터/프로펠러 구동축에 연결되지 않고 별도의 발전기를 구동하여, 발전기가 표면에서 모터를 구동하거나 배터리를 충전하는 방식이었다.[48] 이 디젤-전기 추진은 훨씬 더 많은 유연성을 제공했다. 예를 들어, 잠수함은 엔진이 최대 출력으로 작동하여 배터리를 최대한 빨리 충전하여 수면 시간을 줄이거나 잠수함 스노클을 사용할 수 있었다.[48] 또한 시끄러운 디젤 엔진을 압력 선체로부터 방음하여 잠수함을 더 조용하게 만들 수 있었다.[48]7. 제2차 세계 대전과 잠수함
7. 1. 독일의 유보트 작전
독일은 베르사유 조약에 의해 잠수함 보유가 금지되었으나, 1930년대 비밀리에 건조를 시작하여 1936년 영독 해군 협정을 통해 영국과 잠수함 전력에서 동등한 수준을 확보했다. 제2차 세계 대전 발발 당시 독일은 65척의 잠수함을 보유했고, 곧 세계 최대 규모의 잠수함 함대를 건설했다.
독일 해군은 대서양 해전에서 유보트를 활용하여 연합군 상선을 공격, 영국의 해상 보급로를 차단하고자 했다. 유보트는 에니그마 암호기를 사용한 통신을 통해 울프팩 전술을 구사하며 대규모 공격을 감행했다. 호송대를 발견하면 즉시 공격하지 않고, 호송대를 추적하여 다른 잠수함에게 무전을 보내고, 밤에 수면 위로 올라와 공격했다.
전쟁 초기 유보트 부대는 큰 성공을 거두었으나, 1943년 봄부터 연합군의 호송 호위함 및 항공기 증가, 레이더, 소나, 허프-더프, 울트라 등의 기술 발전으로 인해 큰 타격을 입었다. 1943년 3월부터 7월까지 130척 이상의 유보트가 손실되었고, 연합군 손실은 급감했다. 윈스턴 처칠은 유보트의 위협이 연합군의 승리를 의심하게 만든 유일한 것이라고 언급했다.
전쟁 말, 약 3,000척의 연합군 선박이 유보트에 의해 침몰했고,[61] 유보트 부대원 40,000명 중 28,000명(70%)이 사망했다.[61]
7. 2. 미국의 잠수함 작전
진주만 공격 이후 미 해군 태평양 함대의 주력 수상함 대부분이 파괴되거나 심각한 손상을 입었지만, 잠수함은 공격에서 살아남아 일본에 대한 반격을 개시했다.[72] 제2차 세계 대전 동안, 잠수함 부대는 전체 미국 군수품에서 가장 효과적인 대함 및 대잠 무기였다. 잠수함은 미국 해군의 약 2%에 불과했지만, 일본 해군 함대의 30% 이상을 파괴했다.[75] 여기에는 8척의 항공모함, 1척의 전함, 11척의 순양함이 포함된다.[75]
또한 미 해군 잠수함은 일본 상선대의 60% 이상을 파괴하여 일본 군대와 산업 전쟁 노력에 필요한 물자 보급 능력을 마비시켰다.[75] 태평양 전쟁의 연합군 잠수함은 다른 모든 무기를 합친 것보다 더 많은 일본 선박을 파괴했다. 이러한 성과는 일본 제국 해군이 자국 상선대에 충분한 호위 병력을 제공하지 못한 점에 크게 기인했다.
전쟁 중 일본 잠수함 어뢰는 최고로 평가받는 반면, 미 해군 잠수함 어뢰는 최악으로 평가받았다. 미 해군의 Mark 14 어뢰는 신뢰성이 없는 Mk VI 기폭장치를 장착하고 있었고, 때때로 순환 주행을 하여 아군 잠수함을 침몰시키기도 했다.[69][70] Mark 14 어뢰는 1943년 9월이 되어서야 완전히 작동하는 상태로 실전에 투입되었다.
제2차 세계 대전 동안, 314척의 잠수함이 미국 해군에서 복무했으며, 그중 거의 260척이 태평양에 배치되었다.[72] 전쟁 중 52척의 미국 잠수함이 손실되었으며, 3,505명의[72][74] 해군이 사망했다. 이는 제2차 세계 대전에서 미군 군사 조직 중 가장 높은 비율의 전사자였다. 미국 잠수함은 1,560척의 적 선박[72]을 격침시켰으며, 총 530만 톤(격침된 전체 톤수의 55%)[75]에 달했다. 여기에는 8척의 항공모함, 1척의 전함, 3척의 중순양함, 200척 이상의 기타 군함이 포함되며, 야마토와 무사시를 포함한 여러 척의 다른 선박에도 피해를 입혔다.[75] 또한 일본 상선은 잠수함으로 인해 전쟁 시작 시 122,000명 중 16,200명의 사망자와 53,400명의 부상자를 냈다.[75]
7. 3. 일본의 잠수함 작전
일본은 제2차 세계 대전에서 가장 다양한 잠수함 함대를 보유했다. 여기에는 유인 어뢰 (가이텐), 소형 잠수함 (고류), 중거리 잠수함, 육군 전용 보급 잠수함, 장거리 함대 잠수함(대부분 항공기 탑재), 그리고 교전 중 최고 잠수 속도를 자랑하는 잠수함(센타카 I-200)과 여러 대의 항공기를 탑재할 수 있는 잠수함(센토쿠 I-400) 등이 포함되었다. 이 잠수함들은 산소 추진 95식 어뢰와 같은 우수한 어뢰를 장착했다.
그러나 일본 잠수함은 기술적 우수성에도 불구하고 제국 해군의 "함대 해전" 교리에 따라 운용되어 상대적으로 큰 성과를 거두지 못했다. 일본 잠수함은 주로 상선에 비해 빠르고 기동성이 뛰어나며 방어가 잘 된 군함을 상대로 공격적인 역할에 사용되었다. 1942년, 일본 잠수함은 2척의 함대 항공모함, 1척의 순양함, 여러 척의 구축함 및 기타 군함을 격침시키고, 2척의 전함을 포함한 많은 다른 함선에 피해를 입혔다. 그러나 연합군 함대가 강화되면서 이러한 결과를 유지할 수 없었고, 전쟁 말기에는 잠수함이 섬 수비대에 물자를 수송하는 데 사용되었다.
초기 모델은 수중 기동성이 좋지 않았고, 깊이 잠수할 수 없었으며, 레이더가 없었다. 전쟁 후반에는 레이더가 장착된 잠수함이 침몰되기도 했다. 전쟁 후, 일본의 독창적인 잠수함 중 일부는 "로드의 종말 작전"으로 하와이로 보내져 검사를 받았으며(I-400, I-201 등), 1946년 미국 해군에 의해 자침되었다.
7. 4. 기타 국가들의 잠수함 작전
이탈리아는 제2차 세계 대전 발발 당시 116척의 잠수함을 운용하여 지중해 전역에서 주로 작전을 수행했다.[62] 일부는 점령 프랑스의 보르도 기지로 보내졌고, 에리트레아 식민 항구인 마사와에서도 작전을 펼쳤다.[62] 이탈리아의 소형 잠수함은 지브롤터 항구 근처의 영국 선박 공격에 사용되었다.[62]영국 해군 잠수함대는 1939년에 70척의 잠수함을 보유하고 있었으며, S급, T급, U급을 대량 건조했다.[62] 영국 잠수함의 주요 작전 구역은 노르웨이 해안, 지중해, 북해였다.[62] 특히 몰타 기지를 거점으로 추축국의 북아프리카 보급로를 성공적으로 교란했다.[62] 에르빈 롬멜의 참모장인 프리츠 바이에를라인은 영국 잠수함의 활약이 없었다면 알렉산드리아를 점령하고 수에즈 운하에 도달했을 것이라고 인정했다.[64] 이 과정에서 45척의 함선이 손실되었고, 5개의 빅토리아 십자훈장이 수여되었다.[64]
또한 영국 잠수함은 태평양 전역 동안 극동에서 일본 선박을 공격했다.[65] 벵골만, 말라카 해협에서 싱가포르까지, 수마트라 서해안에서 적도까지의 잠수함 작전을 담당했다.[66] 1944년 10월까지 순양함 1척, 잠수함 3척, 소형 해군 함정 6척, 40000톤의 상선, 그리고 거의 100척의 소형 선박을 격침시켰다.[67] 는 와 교전하여 현대 어뢰 컴퓨터 조준 시스템의 기초가 된 기술을 사용하여 3차원 기동 목표물에 대한 사격 해법을 수동으로 계산하여 격침시켰다.[67]
1945년 3월, 영국군은 말라카 해협을 장악하여 버마 주둔 일본군에게 해상 보급을 차단했다.[68] 는 방카 해협에서 중순양함 에 어뢰 공격을 가하여 격침시켰다.[68] 3척의 영국 잠수함(, , )은 일본에 의해 격침되었다.[68]
프랑스 잠수함대는 전쟁 시작 시점에 70척 이상의 함선을 보유하고 있었으나, 프랑스 함락 이후 프랑스-독일 휴전 협정으로 인해 독일 통제하에 놓였다.[63] 이 잠수함들 중 일부는 영국군에 의해 강제로 나포되었다.[63]
8. 냉전 시대의 잠수함 발전
1950년대에 원자력은 잠수함의 디젤-전기 추진을 부분적으로 대체했다. 1955년 미 해군은 최초의 핵추진 잠수함인 노틸러스의 항해에 성공했고, 영국, 프랑스, 소련에서도 유사한 잠수함들이 곧 등장했다. 
소련 해군은 1970년대부터 프로젝트 705 "리라" (NATO 알파급)에서 매우 진보된 납 냉각 고속 원자로를 사용하려 했지만, 유지 보수 비용이 너무 비싸서 이 등급의 잠수함은 6척만 완성되었다.[49] 대기 중 산소 요구 사항을 제거함으로써 모든 원자력 잠수함은 식량 공급이 유지되는 한 무기한 잠항할 수 있다 (공기가 재순환되고 신선한 물은 해수에서 증류된다). 이러한 선박은 원자로를 꺼야 할 때를 대비하여 항상 소형 배터리 및 디젤 발전기 설비를 갖추고 있다.
원자로의 더 뛰어난 내구성과 성능은 원자력 잠수함이 장거리 임무나 항공모함 전투단의 보호에 더 적합하다는 것을 의미하지만, 원자력을 사용하는 국가와 사용하지 않는 국가 모두 재래식 디젤-전기 잠수함을 계속 생산하고 있는데, 이는 선박 배터리를 재충전하기 위해 디젤 엔진을 가동해야 할 때를 제외하고는 더 은밀하게 만들 수 있기 때문이다. 소음 감소, 소음 격리 및 소음 제거 기술의 발전으로 이러한 이점은 실질적으로 약화되었다. 속도와 무기 탑재량 측면에서 훨씬 덜 능력이 있지만, 재래식 잠수함은 또한 건조 비용이 저렴하다. 비대기 추진 보트의 도입으로 이러한 유형의 잠수함의 판매량이 증가했다.
1953년 7월, 미 해군은 핵무기 핵탄두를 탑재한 순항 미사일(SSM-N-8 레귤러스)을 탑재하도록 개조된 제2차 세계 대전 당시의 함대 잠수함인 에서 처음으로 순항미사일 발사를 실시하였다. ''터니''와 자매함인 는 미국의 최초의 핵 억지 순찰 잠수함이었다. 1958년에는 레귤러스 미사일을 탑재하도록 특별히 건조된 , 와 원자력 추진 이 합류했다. 어떤 목표도 노출되지 않도록 하기 위해, 4기의 레귤러스 미사일이 항상 해상에 있어야 했다. 따라서, 각각 2기의 레귤러스 미사일을 탑재한 ''바르베로''와 ''터니''는 동시에 순찰을 수행했다. 4기의 미사일을 탑재한 ''그라울러''와 ''그레이백'' 또는 5기의 미사일을 탑재한 ''핼리벗''은 단독으로 순찰할 수 있었다. 이 5척의 잠수함은 1959년 10월부터 1964년 7월까지 40차례의 레귤러스 전략 억지 순찰을 수행했다. 이들은 1961년부터 시작된 훨씬 우수한 시스템인 탄도 미사일 잠수함(SSBN)에서 발사되는 폴라리스 미사일의 도입으로 대체되었다. 소련 해군은 미국보다 몇 년 앞서 재래식 잠수함에서 발사되는 잠수함 발사 탄도 미사일을 개발했으며, 이 분야에서 미국의 후속 개발과 유사한 행보를 보였다.
1958년 미 해군은 를 이용한 일련의 시험을 수행했다. 다양한 선체 및 제어 구성을 테스트하여 항력을 줄여 수중 속도와 기동성을 높였다. 이 시험 결과는 및 이후 잠수함에 통합되었다. 같은 시대에 최초의 SSBN인 이 있다.
냉전 기간 동안 미국과 소련은 대규모 잠수함 함대를 유지하며 숨바꼭질 게임을 벌였다. 이는 오늘날까지도 규모가 훨씬 축소된 채로 이어지고 있다. 소련은 이 기간 동안 최소 4척의 잠수함을 잃었다. 는 1968년에 침몰했고 (CIA는 하워드 휴즈가 설계한 ''글로마 익스플로러''라는 이름의 선박으로 해저에서 인양하려 시도했다), 는 1970년에, 는 1986년에, 그리고 ''콤소몰레츠''는 1989년에 침몰했다. 와 같은 다른 많은 소련 잠수함은 화재나 방사능 누출로 심각한 손상을 입었다. 미국은 이 기간 동안 와 두 척의 핵 잠수함을 잃었다. ''쓰레셔''는 장비 고장으로 침몰했고, ''스콜피온''의 침몰 원인은 정확히 알려져 있지 않다.
1971년 인도-파키스탄 전쟁에서 의 침몰은 남아시아 지역에서 발생한 최초의 잠수함 피해였다.
영국은 1982년 포클랜드 전쟁 동안 핵 잠수함을 아르헨티나에 맞서 사용했다. 순양함 가 에 의해 침몰한 것은 핵 잠수함이 전쟁에서 처음으로 적 함선을 격침시킨 사례였다. 이 분쟁 동안, 아르헨티나의 재래식 잠수함 ARA ''산타 페''는 Sea Skua 미사일에 의해 무력화되었고, 는 영국 함대에 대한 공격을 시도했지만 실패했다고 주장했다.
8. 1. 핵추진 잠수함의 등장
1950년대에 원자력은 잠수함의 디젤-전기 추진을 부분적으로 대체했다.[49] 1954년 미국 해군은 세계 최초의 핵추진 잠수함인 노틸러스를 진수했다.[49] 1955년 노틸러스의 항해에 이어 영국, 프랑스, 러시아에서도 유사한 잠수함들이 곧 등장했다. 핵추진 잠수함은 해수에서 산소를 추출하는 장비와 관성 항법 시스템을 통해 장기간 잠항이 가능해졌으며, 1958년 USS 노틸러스의 북극해 북극 얼음 밑 횡단과 같은 이전에 불가능했던 항해를 가능하게 했다.[49]소련 해군은 1970년대부터 프로젝트 705 "리라" (NATO 알파급)에서 매우 진보된 납 냉각 고속 원자로를 사용하려 했지만, 유지 보수 비용이 너무 비싸서 이 등급의 잠수함은 6척만 완성되었다.[49]
핵추진 잠수함은 원자로를 꺼야 할 때를 대비하여 소형 배터리 및 디젤 발전기 설비를 갖추고 있다.[49] 원자로의 뛰어난 내구성과 성능은 원자력 잠수함이 장거리 임무나 항공모함 전투단의 보호에 더 적합하다는 것을 의미한다. 한편, 재래식 디젤-전기 잠수함은 건조 비용이 저렴하고, 디젤 엔진 가동 시를 제외하고는 더 은밀하게 만들 수 있어 원자력을 사용하는 국가와 사용하지 않는 국가 모두에서 계속 생산되고 있다.[49]
8. 2. 탄도 미사일 잠수함 (SSBN)의 등장
1950년대 후반, 미국과 소련은 잠수함 발사 탄도 미사일(SLBM)을 탑재한 잠수함을 개발하여 핵 억지력의 핵심으로 삼았다. 1953년 7월, 미 해군은 핵탄두를 탑재한 순항 미사일(SSM-N-8 레귤러스)을 탑재하도록 개조된 제2차 세계 대전 당시의 함대 잠수함인 USS 터니 (SSG-282)에서 순항 미사일 발사를 처음으로 실시했다. 터니와 자매함인 USS 바르베로 (SSG-317)는 미국의 최초의 핵 억지 순찰 잠수함이었다. 1958년에는 레귤러스 미사일을 탑재하도록 특별히 건조된 USS 그레이백 (SSG-574), USS 그라울러 (SSG-577)와 원자력 추진 USS 핼리벗 (SSGN-587)이 합류했다. 이 5척의 잠수함은 1959년 10월부터 1964년 7월까지 40차례의 레귤러스 전략 억지 순찰을 수행했다.1955년 미 해군의 최초 원자력 잠수함인 USS 노틸러스의 항해에 이어 영국, 프랑스, 러시아에서도 유사한 잠수함들이 곧 등장했다.[49] 또한 해수에서 산소를 추출하는 장비도 개발되었다.[49] 이러한 혁신은 잠수함이 수 주 또는 수 개월 동안 잠항할 수 있게 해 주었고, 1958년 USS 노틸러스의 북극해 북극 얼음 밑을 횡단하는 것과 같은 이전에 불가능했던 항해를 가능하게 했다.[49]
소련 해군은 미국보다 몇 년 앞서 재래식 잠수함에서 발사되는 잠수함 발사 탄도 미사일을 개발했다. 1970년대부터 소련 해군은 알파급 잠수함에서 매우 진보된 납 냉각 고속 원자로를 사용하려 했지만, 유지 보수 비용이 너무 비싸서 이 등급의 잠수함은 6척만 완성되었다.[49]
1958년 미 해군은 USS 앨버코어 (AGSS-569)를 이용한 일련의 시험을 수행하여 항력을 줄여 수중 속도와 기동성을 높였다. 같은 시대에 최초의 SSBN인 USS 조지 워싱턴이 건조되었다. 이들은 1961년부터 시작된 훨씬 우수한 시스템인 탄도 미사일 잠수함(SSBN)에서 발사되는 폴라리스 미사일의 도입으로 대체되었다.
9. 현대의 잠수함
독일의 212형 잠수함은 공기 불요 추진을 위해 연료 전지를 사용한 최초의 양산 잠수함이었다. 이 잠수함은 9개의 34킬로와트 수소 연료 전지로 구동된다.
독립적으로 운용될 필요가 없는 대부분의 소형 현대 상업 잠수함은 잠수 후 모선에 의해 재충전될 수 있는 배터리를 사용한다.
20세기 말에 일부 잠수함에는 프로펠러 대신 펌프 제트 추진기가 장착되었다. 펌프 제트는 프로펠러보다 더 무겁고, 더 비싸고, 효율이 떨어지는 경우가 많지만, 소음이 현저히 적어 중요한 전술적 이점을 제공한다.
잠수함의 가능한 추진 시스템은 움직이는 부품이 없는 자기 유체 역학 드라이브 또는 "캐터필러 드라이브"이다. 이 시스템은 톰 클랜시가 쓴 영화 버전인 ''붉은 10월''에서 대중화되었으며, 이 영화에서는 사실상 소음이 없는 시스템으로 묘사되었다. (책에서는 MHD 대신 일종의 추진기가 사용되었다.) 이 추진 시스템을 갖춘 실험적인 수상함이 일부 건조되었지만, 예상만큼 속도가 높지 않았다. 또한, 기포에 의해 발생하는 소음과 잠수함 원자로가 필요로 하는 더 높은 출력 설정은 군사적 목적으로 고려될 가능성이 낮다는 것을 의미한다.
9. 1. 공기 불요 추진 (AIP) 시스템
212형 잠수함은 공기 불요 추진(AIP)을 위해 연료 전지를 사용한 최초의 양산 잠수함이었다. 9개의 34킬로와트 수소 연료 전지로 구동된다.20세기 말에 일부 잠수함에는 프로펠러 대신 펌프 제트 추진기가 장착되었다. 펌프 제트는 프로펠러보다 더 무겁고, 더 비싸고, 효율이 떨어지는 경우가 많지만, 소음이 현저히 적어 중요한 전술적 이점을 제공한다.
잠수함의 가능한 추진 시스템은 움직이는 부품이 없는 자기 유체 역학 드라이브이다. 이 시스템은 톰 클랜시가 쓴 영화 버전인 ''붉은 10월''에서 대중화되었으며, 사실상 소음이 없는 시스템으로 묘사되었다.
9. 2. 펌프 제트 추진
20세기 말, 일부 잠수함에는 프로펠러 대신 펌프 제트 추진기가 장착되었다. 펌프 제트는 프로펠러보다 더 무겁고, 더 비싸고, 효율이 떨어지는 경우가 많지만, 소음이 현저히 적어 중요한 전술적 이점을 제공한다.10. 관련 기술
초기 잠수함은 항해를 위해 사이먼 레이크가 특허를 낸 잠망경과 하워드 그럽 경이 개발한 현대적 잠망경에 의존했다.[50] 제1차 세계 대전 중 수동 소나가 잠수함에 도입되었지만, 능동 소나 ASDIC는 전간기까지 실용화되지 못했다. 타이타닉호 침몰 이후, 루이스 프라이 리처드슨이 최초의 수중 반향 거리 측정 장치에 대한 특허를 출원했다.[51] 제1차 세계 대전은 이 분야의 연구를 가속화시켰다. 프랑스의 폴 랑제뱅은 석영을 이용한 능동 음향 장치 개발을, 영국의 로버트 윌리엄 보일은 앨버트 보몬트 우드와 함께 능동 음향 탐지 프로젝트를 진행하여 1917년 시제품을 제작했다.
1918년까지 프랑스와 대영 제국은 능동 시스템 시제품을 제작했다. 영국은 1920년 ASDIC를 테스트하고 1922년 생산을 시작, 1923년에 제6구축함 전대에 ASDIC 장착 함정을 배치했다. 1924년 포틀랜드 섬에 대잠수함 학교 HMS ''Osprey''와 훈련 함대가 설립되었고, 미국은 1931년 소나 QB 세트를 도입했다.
오늘날 잠수함은 선수 장착형부터 예인형까지 다양한 소나 배열을 갖추고 있으며, 수중 얼음 소나 및 수심 측정기도 사용한다.
초기 잠수함은 함선 외부에 어뢰를 장착했다. 이후 설계에서는 무기를 잠수함 내부 구조에 통합했으며, 원래는 선수 장착 및 선미 장착 발사관을 모두 사용했지만, 후자는 결국 선호되지 않게 되었다. 오늘날에는 선수 장착 방식만 사용된다. 현대 잠수함은 발사관에서 무인 항공기를 포함한 다양한 유형의 무기를 발사할 수 있다. 특수 기뢰 부설 잠수함도 건조되었다. 제2차 세계 대전 말까지, 제한된 수의 어뢰를 낭비하지 않고도 함선을 격침시키기 위해 잠수함에 갑판포를 장착하는 것이 일반적이었다.
무기 조준을 돕기 위해 기계식 계산기가 사용되어 탑재된 무기의 사격 통제 시스템을 향상시켰다. 사격 계산은 잠망경을 통해 각도와 사정거리를 측정하여 표적의 방향과 속도에 따라 결정되었다. 오늘날, 이러한 계산은 디지털 컴퓨터로 수행되며, 디스플레이 장치를 통해 어뢰 상태 및 선박 상태에 대한 필요한 정보를 제공한다.
제2차 세계 대전 당시 독일 잠수함은 고무 코팅을 했으며, 공격을 받을 때 미끼를 제공하기 위해 화학 장치를 발사할 수 있었다. 하지만 음파 탐지기 조작자들이 미끼와 잠수함을 구별하는 방법을 배우면서 이는 효과가 없었다. 현대 잠수함은 동일한 목적으로 다양한 장치를 발사할 수 있다.
초기 잠수함의 표준 항해 시스템은 육안과 나침반을 사용하는 것이었다. 자이로컴퍼스는 20세기 초에 도입되었고, 관성 항법은 1950년대에 도입되었다. 위성 항법은 잠망경 깊이에 있거나 수면 위로 올라온 경우를 제외하고는 잠수함에 제한적으로 사용된다.
무선 통신은 제1차 세계 대전에서 잠수함과의 통신을 제공하는 데 사용되었다. D급 잠수함은 1907년 무선 송신기를 장착한 최초의 잠수함이었다. 시간이 지남에 따라 통신 시스템의 유형, 범위 및 대역폭이 증가했다. 도청의 위험으로 인해 잠수함의 전송은 최소화된다. 잠망경에 장착된 다양한 안테나가 수면 위로 올라오지 않고도 통신할 수 있도록 개발되었다.
10. 1. 센서
초기 잠수함은 항해를 위해 사이먼 레이크가 특허를 낸 잠망경과 하워드 그럽 경이 개발한 현대적 잠망경에 의존했다.[50]제1차 세계 대전 중 수동 소나가 잠수함에 도입되었지만, 능동 소나 ASDIC는 전간기까지 실용화되지 못했다. 타이타닉호 침몰 이후, 루이스 프라이 리처드슨이 최초의 수중 반향 거리 측정 장치에 대한 특허를 출원했다.[51] 제1차 세계 대전은 이 분야의 연구를 가속화시켰다. 프랑스의 폴 랑제뱅은 석영을 이용한 능동 음향 장치 개발을, 영국의 로버트 윌리엄 보일은 앨버트 보몬트 우드와 함께 능동 음향 탐지 프로젝트를 진행하여 1917년 시제품을 제작했다.
1918년까지 프랑스와 대영 제국은 능동 시스템 시제품을 제작했다. 영국은 1920년 ASDIC를 테스트하고 1922년 생산을 시작, 1923년에 제6구축함 전대에 ASDIC 장착 함정을 배치했다. 1924년 포틀랜드 섬에 대잠수함 학교 HMS ''Osprey''와 훈련 함대가 설립되었고, 미국은 1931년 소나 QB 세트를 도입했다.
오늘날 잠수함은 선수 장착형부터 예인형까지 다양한 소나 배열을 갖추고 있으며, 수중 얼음 소나 및 수심 측정기도 사용한다.
10. 2. 무장 및 대응책
초기 잠수함은 함선 외부에 어뢰를 장착했다. 이후 설계에서는 무기를 잠수함 내부 구조에 통합했으며, 원래는 선수 장착 및 선미 장착 발사관을 모두 사용했지만, 후자는 결국 선호되지 않게 되었다. 오늘날에는 선수 장착 방식만 사용된다. 현대 잠수함은 발사관에서 무인 항공기를 포함한 다양한 유형의 무기를 발사할 수 있다. 특수 기뢰 부설 잠수함도 건조되었다. 제2차 세계 대전 말까지, 제한된 수의 어뢰를 낭비하지 않고도 함선을 격침시키기 위해 잠수함에 갑판포를 장착하는 것이 일반적이었다.무기 조준을 돕기 위해 기계식 계산기가 사용되어 탑재된 무기의 사격 통제 시스템을 향상시켰다. 사격 계산은 잠망경을 통해 각도와 사정거리를 측정하여 표적의 방향과 속도에 따라 결정되었다. 오늘날, 이러한 계산은 디지털 컴퓨터로 수행되며, 디스플레이 장치를 통해 어뢰 상태 및 선박 상태에 대한 필요한 정보를 제공한다.
제2차 세계 대전 당시 독일 잠수함은 고무 코팅을 했으며, 공격을 받을 때 미끼를 제공하기 위해 화학 장치를 발사할 수 있었다. 하지만 음파 탐지기 조작자들이 미끼와 잠수함을 구별하는 방법을 배우면서 이는 효과가 없었다. 현대 잠수함은 동일한 목적으로 다양한 장치를 발사할 수 있다.
10. 3. 통신 및 항해
초기 잠수함의 표준 항해 시스템은 육안과 나침반을 사용하는 것이었다. 자이로컴퍼스는 20세기 초에 도입되었고, 관성 항법은 1950년대에 도입되었다. 위성 항법은 잠망경 깊이에 있거나 수면 위로 올라온 경우를 제외하고는 잠수함에 제한적으로 사용된다.무선 통신은 제1차 세계 대전에서 잠수함과의 통신을 제공하는 데 사용되었다. D급 잠수함은 1907년 무선 송신기를 장착한 최초의 잠수함이었다. 시간이 지남에 따라 통신 시스템의 유형, 범위 및 대역폭이 증가했다. 도청의 위험으로 인해 잠수함의 전송은 최소화된다. 잠망경에 장착된 다양한 안테나가 수면 위로 올라오지 않고도 통신할 수 있도록 개발되었다.
11. 주요 사건
다수의 잠수함 사고로 인한 침몰이 있었으며, 잠수함 간 충돌도 몇 차례 발생했다. 1914년 8월까지 68건의 잠수함 사고가 있었는데, 23건의 충돌, 7건의 배터리 가스 폭발, 12건의 휘발유 폭발, 그리고 선체 개방이 제대로 닫히지 않아 13건의 침몰 사고가 있었다. 1951년 스노클 마스트 파손으로 HMS 어프레이(P421)가, 1963년 시험 잠수 중 파이프 용접 불량으로 인해 USS 쓰레셔(SSN-593)가 영국 해협에서 침몰했다. 배터리 오작동으로 인한 어뢰의 내부 폭발, 그리고 2000년 8월 12일 러시아 잠수함 ''쿠르스크''의 손실은 어뢰 폭발로 인한 것으로 추정된다. 1992년 2월 러시아 ''K-276''와 사이의 충돌 사고가 있었다.
2000년 이후, 잠수함과 관련된 9건의 주요 해군 사고가 있었다. 3건의 러시아 잠수함 사고가 있었는데, 이 중 2건은 해당 잠수함이 손실되었고, 3건의 미국 잠수함 사고, 1건의 중국 사고, 1건의 캐나다 사고, 그리고 1건의 호주 사고가 있었다. 2005년 8월, ''AS-28''가 페트로파블롭스크 인근에서 케이블 및/또는 그물에 걸려 갇혔으나, 대규모 국제적인 노력으로 영국 ROV가 케이블을 절단하여 구조되었다.
12. 한국의 잠수함 발전
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