SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
SF에 대한 가벼운 흥미거리에서부터 새로운 창작을 위한 아이디어에 이르기까지...
여기는 과학 소식이나 정보를 소개하고, SF 속의 아이디어나 이론에 대한 의견을 나누며, 상상의 꿈을 키워나가는 곳입니다.
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국내 연구진이 개발한 마그네슘 전지 관련 기사:
http://news.inews24.com/php/news_view.php?g_menu=020400&g_serial=712077
리튬이온전지의 에너지 밀도 출처:
http://mulli2.kps.or.kr/~pht/8-4/08.html
미 에이브람스 탱크의 제원 출처 :
http://blog.daum.net/wonny12345/129
위에 언급된 출처 링크에 따르면, 미 에이브람스 탱크의 연료 용적은 약 1,500L라고 합니다.
여기에 마그네슘-공기 전지를 탑재한다고 가정합니다.
추가로, 화학 연료를 쓰지 않음으로 인해 연소 장치가 제거되고 냉각 및 구동 장비가 축소되어
유휴 용적이 기존보다 약 4배 늘어난 6,000L라고 가정합니다.
(별로 현실적이지 않은 것 같습니다만...SF니까 그냥 넘어가기로 하지요 -_-)
이번에 새로 개발된 마그네슘-공기 전지의 에너지 밀도(부피당 저장 에너지량)는 기존 리튬이온 전지보다 약 5배 큰데,
리튬이온 전지의 에너지 밀도를 대략 500Wh/L, 즉 1.80MJ/L라고 가정한다면,
마그네슘-공기 전지의 에너지 밀도는 약 9.00MJ/L이 됩니다.
따라서 해당 전지의 부피를 탱크의 유휴 용적에 꽉꽉 채울 경우 약 54GJ의 에너지를 저장할 수 있겠습니다.
에이브람스 탱크 엔진의 출력이 약 1500마력, 즉 1.12MW(1마력 = 0.746kW)임을 감안한다면,
이는 탱크가 54GJ / 0.00112GW = 48,214초, 즉 13.39시간 동안 전력으로 쉬지 않고 이동할 수 있는 에너지입니다.
추신 :
본 내용은 전지 장착으로 인한 무게 증가와 전지 운용 방식의 특수성, 기본 가정들의 현실성,
그리고 그 외에 수많은 변수들을 고려하지 않았으므로 실제와는 현격한 오차가 있을 수 있습니다.
(다르게 말하자면 저의 개인적인 망상에 불과할 뿐 -_-)
혹시 계산에서 오류를 발견하셨을 경우 지적해주시면 참으로 감사하겠습니다.
4배라는 가정부터가 좀... 배터리에 모터만 연결해놓는다고 탱크가 굴러가는게 아니죠. 구동장비의 부피는 배터리나 연소엔진이나 비슷할텐데요. 최대한 이상적으로 가정해도 2500L 이상은 힘들겁니다.
참고로, 디젤 연료의 에너지 밀도는 40.3 MJ/L 입니다.
연료전지 의 용적과 적재량 가격대비 효율 문제를 떠나서 탱크 자체의 방어력의 문제가 있습니다.
현대의 MBT의 경우 보통 디젤유를 연료로 사용하는데요, 재밌게도 이 디젤유 자체가 RPG에 대한 보호장비로 작용할 수 있습니다.
(RPG 탄착시 장갑을 뜷기 위해 생성되는 메탈제트에 대한 차단 레이어 역할을 하게 되죠.)
M1 에이브람스 탱크의 경우 가스터빈 엔진을 사용하긴 하나 연료자체는 크게 다르지 않습니다. 가스터빈의 특성상 연소온도가 높아서
향수를 넣어도 움직인다는 재밌는 얘기도 있습니다만, 보급 체계를 생각하면 기존 디젤유 연료를 사용합니다.
그런데 만약 마그네슘(!) 연료전지를 탱크에 탑재한다면 그 자체로도 포탄보다 어찌 보면 더 위험할 수 있습니다.
지금보다 효율이 엄청 개선되어 더 작은 부피로 같은 출력을 낸다 쳐도 연료전지 부분을 보호할 추가방어 장갑을 둘러야 할테고
그럼 무게,부피증가하게 되는데 기존의 항속거리를 유지하려면 연료전지 양도 증가해야 되는 악순환이 시작됩니다.
또한 M1 에이브람스 탱크의 경우 자체의 포탄을 포탑에 있는 버슬형 탄약고에 저장하게 되어 현저한 방어력의 증가를 얻었습니다.
이는 포탄이 본체 구석구석에 저장되어 피격시 포탑 사출쇼(!)를 특징으로 보여주는 러시아 T계열 전차와 극적으로 대비되는
부분인데요, 본체에 극히 위험한 마그네슘 연료전지를 탑재한다면 무기로서의 효율성이 떨어지게 됩니다.
리튬이온전지로만 6000L면 무게가 심히 걱정되네요....
무엇보다 가격효율잌ㅋㅋㅋ