최초의 미국 인간

심해의 수압은 인간의 바다 탐사를 어렵게 만듭니다. 미국 국립해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration)에 따르면 인간이 평균 바다 깊이(수면보다 380배 더 깊음)에서도 압력을 견딜 수 있도록 하려면 스쿠버 조절기와 같은 특수 장비가 필요합니다.

미국 최초의 과학 연구 전용 선박인 Alvin은 인간이 4,500미터에서 최대 9시간 동안 잠수할 수 있게 해주었습니다. Alvin은 1964년 매사추세츠주 Falmouth에 있는 Woods Hole Oceanographic Institution(WHOI)의 지구물리학자 Allyn C. Vine이 이끄는 연구팀에 의해 개발되었습니다.

Alvin 덕분에 과학자들은 해저 미생물에 대한 압력의 영향을 연구할 수 있었고 해양 화학을 조절하고 생태계를 지원하는 데 도움이 되는 열수 분출구를 발견할 수 있었습니다.

과학적 연구 외에도 Alvin은 미 해군을 위해 여러 차례 탐험을 수행했습니다. 1966년 첫 번째 대규모 배치 동안 이 선박은 미 공군 폭격기와 유조선이 스페인 상공에 충돌한 후 우연히 지중해에 투하된 수소폭탄을 찾기 위해 파견되었습니다. Alvin이 그것을 찾는 데 두 달이 걸렸습니다.

오늘날에도 여전히 사용되고 있는 잠수정은 IEEE 마일스톤으로 기념되었습니다. IEEE 프로비던스(RI) 섹션이 지명을 후원했습니다. 코로나19 사태로 인해 봉헌식은 계속 계획 중이다.

IEEE 역사 센터에서 관리하고 기부자의 지원을 받는 Milestone 프로그램은 전 세계의 뛰어난 기술 개발을 인정합니다.

필요한 추진

앨빈(Alvin)은 인간이 조종하는 최초의 수중 차량은 아니었지만 이전 제품은 크기가 크고 조종하기 어려웠습니다. 2015년 WGBH 포럼 네트워크와의 인터뷰에서 Alvin에서 작업한 엔지니어인 Dudley Foster는 이전 잠수정을 "비행선"으로 묘사했습니다.

1956년 워싱턴 DC에서 열린 심해 탐사 심포지엄에서 미국 해군 연구소는 잠수정 중 하나인 트리에스테(Trieste)에 대해 발표했습니다. 학회가 끝난 뒤 연구실은 길이 18m, 무게 45톤 차량을 보기 위해 바인(Vine) 등 대표단을 이탈리아로 파견했다. 미 해군은 연구를 수행하기 위해 1958년에 트리에스테를 구입했습니다. 1960년에 마리아나 해구의 가장 깊은 지점인 챌린저 해연을 탐험했을 때, 유인 또는 무인 선박이 지구 해양의 알려진 가장 깊은 지점에 도달한 것은 이번이 처음이었습니다. 그러나 2014년 Eos 기사에 따르면 트리에스테는 "바다 전역에서 일상적인 작업을 수행하기에는 너무 크고 번거롭다"는 것이 입증되었습니다.

Vine과 그의 연구팀인 WHOI Deep Submergence Group은 연구 사무소와 협력하여 더 작고 조종성이 뛰어난 잠수정을 제작하기 위한 입찰을 요청했습니다. Eos 기사에 따르면 미니애폴리스의 General Mills는 미화 498,500달러의 입찰가로 계약을 체결했습니다.

혁신적인 엔지니어링

Vine의 이름을 딴 Alvin은 General Mills 엔지니어 Harold "Bud" Froelich가 디자인했습니다. 선박의 프레임은 극심한 압력을 견딜 수 있을 만큼 부력이 있고 강한 신택틱 폼을 사용하여 제작되었습니다. WHOI에 따르면 앨빈의 몸무게는 15톤, 길이는 약 7미터였다. 선박은 1964년에 완성되었다.

추진 장비는 3개의 납축 배터리와 수직 이동을 제어하는 ​​5개의 부력 구체와 함께 차량 후면에 장착되었습니다. 전기 및 광섬유 커넥터와 케이블은 오일이 채워진 호스와 상자에 캡슐화되어 방수 처리되었습니다. 앨빈이 높은 압력을 견딜 수 있도록 뒷면을 열어 장비 주변으로 바닷물이 흐를 수 있도록 했다.

연구원들과 조종사는 잠수정 앞쪽의 구체에 앉았습니다. 직경이 약 2미터이고 세 개의 플렉시글라스 창문이 있는 강철 구체에는 생명 유지 시스템이 들어 있었습니다. 비상 상황에서는 구체가 분리되어 표면에 떠오를 수 있습니다. Alvin은 또한 해저에 앉을 수 있도록 착륙용 스키드를 가지고 있었습니다.

구체 안의 장비는 잠수정과 전면에 장착된 두 개의 로봇팔, 카메라를 제어했다. 팔에는 퇴적물과 해양 생물 샘플을 채취할 수 있는 탐사선과 도구가 장착될 수 있습니다. Dudley에 따르면 특별히 설계된 절연 상자는 수집된 샘플이 수온이나 압력 변화로 인해 손상되지 않도록 보장했습니다. Alvin의 스틸 카메라는 해저를 조명하기 위해 요오드화 탈륨 조명을 사용했는데, 백색광이 물을 더 잘 통과하고 더 밝은 사진을 찍을 수 있었기 때문에 백색광이 아닌 녹색광을 방출했다고 그는 말합니다.