KR102590594B1 - 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법 - Google Patents

잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잠수함에 탑재된 금속연료 수소발생장치로부터 발생되는 부산물(수소 반응물)을 처리함에 있어서 일정량 이상의 부산물이 적재되는 경우, 압축된 고압의 공기를 해수와 함께 분사함으로써 적재된 부산물이 선체 내에서 경화되지 않고 용이하게 배출되도록 하는 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다.

Description

잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법{APARRATUS AND METHOD FOR REMOVING THE BY-PRODUCT OF A METAL FUEL TANK FOR A SUBMARINE}
본 발명은 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것으로서, 잠수함에 탑재된 금속연료 수소발생장치로부터 발생되는 부산물(수소 반응물)을 처리함에 있어서 일정량 이상의 부산물이 적재되는 경우, 압축된 고압의 공기를 해수와 함께 분사함으로써 적재된 부산물이 선체 내에서 경화되지 않고 용이하게 배출되도록 하는 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 잠항 시 외부공기의 영향을 받지 않고 추진할 수 있는 AIP(Air Independent Propulsion) 잠수함의 경우 공기 대신 금속 연료전지를 이용하여 추진하게 되는데, 이를 위해 함 내에는 연료전지에 수소를 공급하기 위한 수소저장실린더가 구비되게 된다.
한편, AIP 잠수함은 수소 반응기에서 금속과 수용액이 반응함으로써 발생되는 수소를 이용하여 추진하게 되는데, 이때 이용되는 금속인 알루미늄의 경우 반응성이 낮으므로 반응성을 높여 다량의 수소를 발생시키기 위해 수산화나트륨(NaOH) 혹은 수산화칼륨(KOH) 수용액과 같은 알칼리수(수용액)를 촉매로써 첨가시킴으로써 반응성을 높이게 된다.
이러한 반응을 통해 생성되는 수소는 AIP 잠수함의 연료전지에 공급되게 되며, 추가적으로 수소 외에 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 같은 부산물이 함께 발생될 수 있는데, 이러한 부산물을 오랫동안 적재하여 방치하게 되면 시간이 경과함에 따라 경화되어 제거가 용이하지 않다는 문제점이 발생될 수 있다.
하지만, 잠수함은 이러한 부산물을 처리하기 위한 시설을 설비하기에 공간이 매우 협소하다는 문제점을 가지고 있으며, 임무수행 후 복귀한 후 상기 경화된 부산물을 처리하기에는 많은 시간과 노력이 필요한 실정이다.
이에, 본 발명자는 상술된 종래의 부산물을 처리하던 방법이 가지는 문제점 및 번거로움을 해결하기 위해, 잠수함에 탑재된 금속연료 수소발생장치로부터 발생되는 부산물(수소 반응물)을 처리함에 있어서 일정량 이상의 부산물이 적재되는 경우, 압축된 고압의 공기를 해수와 함께 분사함으로써 적재된 부산물이 선체 내에서 경화되지 않고 용이하게 배출되도록 하는 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법을 발명하기에 이르렀다.
한국등록특허 제10-1336933호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은, 잠수함에 탑재된 금속연료 수소발생장치로부터 발생되는 부산물(수소 반응물)을 처리함에 있어서 일정량 이상의 부산물이 적재되는 경우, 압축된 고압의 공기를 해수와 함께 분사함으로써 적재된 부산물이 선체 내에서 경화되지 않고 용이하게 배출되도록 하는 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 협소한 공간의 잠수함 내에 별도의 부산물 처리 장치를 설비하지 않더라도 적재되는 부산물을 즉시 선체 외부로 배출 처리할 수 있는 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치 및 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치는 금속연료 탱크 및 수용액 탱크로부터 각각 공급되는 금속연료 및 수용액의 반응을 유도하여 수소를 발생시키는 수소 발생부, 상기 반응 후 발생되는 부산물을 포집하는 부산물 포집부 및 공기를 분사하여 상기 포집된 부산물을 선체 외부로 배출시키는 공기 분사부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수소 발생부는 상기 반응 후 발생되는 수소가 금속연료 전지에 공급되도록 유도할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 상기 수소 발생부, 상기 부산물 포집부 및 상기 공기 분사부 각각의 배출 경로에 위치되는 밸브부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 밸브부재는 상기 수소 발생부의 제1 부산물 배출 경로에 위치되는 제1 밸브부재, 상기 부산물 포집부의 제2 부산물 배출 경로에 위치되는 제2 밸브부재 및 상기 공기 분사부의 공기 배출 경로에 위치되는 제3 밸브부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수소 발생부를 통한 금속연료 및 수용액 반응 시, 상기 제1 밸브부재가 개방(OPEN)되고 상기 제2 및 제3 밸브부재가 폐쇄(CLOSE)됨에 따라, 상기 반응 후 발생되는 부산물이 상기 부산물 포집부 내에 포집될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공기 분사부를 통한 부산물 배출 시, 상기 제1 밸브부재가 폐쇄(CLOSE)되고 상기 제2 및 제3 밸브부재가 개방(OPEN)됨에 따라, 상기 공기 분사부로부터 분사되는 공기의 기압에 의해 상기 부산물 포집부 내측에 포집된 부산물이 선체 외부로 배출될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 중량 보상 탱크 및 선체 외부로 배출되는 부산물의 중량에 상응하는 양의 해수가 상기 중량 보상 탱크에 유입되도록 하는 해수 유입부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 밸브부재의 개폐 상태를 제어하는 개폐상태 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 부산물 포집부에 포집된 부산물을 정제하는 부산물 정제부를 더 포함하며, 상기 공기 분사부는 공기를 분사하여 상기 부산물 정제부 내의 정제 부산물을 선체 외부로 배출시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 방법은 수소 발생부를 통해, 금속연료 탱크 및 수용액 탱크로부터 각각 공급되는 금속연료 및 수용액 반응을 유도하여 수소를 발생시키는 단계, 부산물 포집부를 통해, 상기 반응 후 발생되는 부산물을 포집하는 단계 및 공기 분사부를 통해, 공기를 분사하여 상기 포집된 부산물을 선체 외부로 배출시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수소 반응 후 발생되는 부산물이 일정량 이상 적재되는 경우, 압축된 고압의 공기를 해수와 함께 분사시킴으로써 적재된 부산물이 선체 내에서 경화되지 않고 용이하게 배출될 수 있으므로, 잠수함의 잠함여부에 관계없이 즉시 부산물을 처리할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 협소한 공간의 잠수함 내에 부산물을 처리하기 위한 별도의 처리 시설의 설비가 배제된다는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 잠수함의 임무수행 종료 후 복귀한 후에도 부산물을 처리하기 위한 별도의 시간이나 번거로움이 배제된다는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 압축된 고압의 공기를 이용함에 따라 부산물을 함 내에서 수심에 상관없이 간편하게 부산물을 배출할 수 있다는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 수소 발생부(110)로부터 부산물이 부산물 포집부(120)에 포집되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 부산물이 공기 분사부(130)에 의해 선체 외부로 배출되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)에 해수 유입부(150) 및 개폐상태 제어부(160)가 추가된 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)에 부산물 정제부(170)가 추가되어 부산물을 정제하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 부산물 정제부(170)를 통해 정제된 부산물이 선체의 외부로 배출되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)는 크게 수소 발생부(110), 부산물 포집부(120) 및 공기 분사부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 수소 발생부(110)는 금속연료 탱크(1) 및 수용액 탱크(2)로부터 각각 공급되는 금속연료 및 수용액을 유도하여 수소를 발생시키는 역할을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 수소 발생부(110)는 연료전지(3)에 수소를 공급하기 위한 일종의 수소저장실린더일 수 있으며, 금속연료 탱크(1)로부터 공급되는 금속연료(예를 들어, 알루미늄(Al) 혹은 마그네슘(Mg) 등)과 수용액 탱크(2)로부터 공급되는 수용액(예를 들어, 수산화나트륨(NaOH) 수용액 혹은 수산화칼륨(KOH) 수용액 등)을 서로 촉매반응 시킴으로써 발생되는 수소를 연료전지(3)에 공급하고, 이때 추가적으로 발생되는 부산물(예를 들어, 수산화알루미늄(Al(OH)3) 및 수용액(예를 들어, 수산화나트륨 수용액 등)은 후술되는 부산물 포집부(120)에 공급하게 된다.
한편, 수소 발생부(110)에서 촉매반응을 통해 수소를 발생시키고 연료전지(3)에 공급하는 일련의 과정에 관해서는 종래의 공지된 기술을 이용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에서 금속연료의 예로서 기재한 알루미늄 혹은 마그네슘이나, 수용액의 예로서 기재한 수산화나트륨 수용액 혹은 수산화칼륨 수용액 등은 상기의 예에 국한되지 아니하며, 연료전지(3)에 공급되는 수소를 발생시키는 한 금속연료 및 수용액은 그 종류가 제한되지 아니함을 유의한다.
다음으로, 부산물 포집부(120)는 상기 수소 발생부(110)의 촉매반응 후 발생되는 부산물을 포집하는 역할을 수행할 수 있으며, 이때 수소 발생부(110) 및 부산물 포집부(120) 사이에는 포집되는 부산물의 흐름을 조절하는 제1 밸브부재(140a)가 구비될 수 있는데, 이는 후술되는 밸브부재(140)를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
부산물 포집부(120)는 부산물이 적재되기 용이한 구조 및 크기로 형성 가능하며, 일측에는 후술되는 공기 분사부(130)로부터 분사되는 공기의 유입구(미도시)가 형성될 수 있다.
따라서, 유입구를 통해 분사되는 공기에 의해 부산물 포집부(120) 내에 적재된 부산물이 선체의 외부로 배출될 수 있다.
한편, 부산물 포집부(120)에서 선체의 외부로 이어지는 영역에는 선체의 외부로 배출되는 부산물의 흐름을 조절하는 제2 밸브부재(140b)가 구비될 수 있는데, 이는 후술되는 밸브부재(140)를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
또한, 부산물 포집부(120) 내에 적재된 부산물이 선체의 외부로 배출되는 일련의 과정을 후술되는 도 2 및 도 3을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
다음으로, 공기 분사부(130)는 상기 부산물 포집부(120) 내에 압축된 고압의 공기를 분사함으로써 적재된 부산물이 선체의 외부로 배출되도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
이를 위해, 공기 분사부(130)는 공기를 고압으로 압축하는 공기 압축기(air compressor, 미도시)를 포함할 수 있으며, 공기 압축기를 통해 압축된 공기가 부산물 포집부(120) 일측에 형성된 유입구를 통해 부산물 포집부(120) 내로 분사될 수 있다.
한편, 부산물 포집부(120) 공기 분사부(130) 사이에는 분사되는 공기의 흐름 및 분사량을 조절하는 제3 밸브부재(140c)가 구비될 수 있는데, 이는 후술되는 밸브부재(140)를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)는 수소 발생부(110), 부산물 포집부(120) 및 공기 분사부(130) 각각의 배출 경로에 위치되는 밸브부재(140)를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 각각의 배출 경로라 함은, 수소 발생부(110)는 생성된 부산물이 부산물 포집부(120) 방향으로 배출되는 경로인 제1 부산물 배출 경로(A)를, 부산물 포집부(120)는 적재된 부산물이 선체의 외부 방향으로 배출되는 경로인 제2 부산물 배출 경로(B)를, 공기 분사부(130)는 압축된 고압의 공기가 부산물 포집부(120) 방향으로 배출되는 경로인 공개 배출 경로(C)를 의미할 수 있다.
이러한 밸브부재(140)는 수소 발생부(110)의 제1 부산물 배출 경로(A)에 위치되는 제1 밸브부재(140a), 부산물 포집부(120)의 제2 부산물 배출 경로(B)에 위치되는 제2 밸브부재(140b) 및 공기 분사부(130)의 공기 배출 경로(C)에 위치되는 제3 밸브부재(140c)를 포함하여 구성될 수 있는데, 이러한 제1 내지 제3 밸브부재(140a, 140b, 140c)의 개폐여부에 따라 부산물이 부산물 포집부(120)에 포집되거나 혹은 선체의 외부로 배출될 수 있다.
한편, 이러한 밸브부재(140)는 내압설계가 적용된 볼 밸브(Ball Valve) 일 수 있으나, 밸브부재(140)가 각 배출 경로(A, B, C)에 위치되어 부산물 혹은 공기의 흐름을 조절하는 역할을 수행하는 한, 밸브부재(140)의 종류는 제한되지 아니함을 유의한다.
이러한 밸브부재(140)를 통한 부산물 혹은 공기의 흐름이 조절되는 일련의 과정은 도 2 및 도 3을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 수소 발생부(110)로부터 부산물이 부산물 포집부(120)에 포집되는 과정을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 부산물이 공기 분사부(130)에 의해 선체 외부로 배출되는 과정을 도시한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 수소 발생부(110) 및 부산물 포집부(120) 사이에 형성된 제1 부산물 배출 경로(A)에는 제1 밸브부재(140a)가 구비됨을 확인할 수 있고, 부산물 포집부(120) 및 선체의 외부 배출구 사이에 형성된 제2 부산물 배출 경로(B)에는 제2 밸브부재(140b)가 구비됨을 확인할 수 있으며, 부산물 포집부(120) 및 공기 분사부(130) 사이에 형성된 공기 배출 경로(C)에는 제3 밸브부재(140c)가 구비됨을 확인할 수 있다.
이때, 수소 발생부(110)를 통한 금속연료 및 수용액의 촉매반응 시, 수소 발생부(110)로부터 생성되는 부산물이 부산물 포집부(120)를 통해 전달되는데, 이를 위해 제1 밸브(140a)는 개방(OPNE)되고 제2 및 제3 밸브부재(140b, 140c)는 폐쇄(CLOSE)되게 된다. 따라서, 부산물은 부산물 포집부(120) 내에 포집 및 적재될 수 있다.
도 3을 살펴보면, 공기 분사부(130)를 통한 부산물 배출 시, 제1 밸브부재(140a)가 폐쇄(CLOSE)되고 제2 및 제3 밸브부재(140b, 140c)가 개방(OPEN)되게 된다. 따라서, 공기 분사부(130)를 통해 분사되는 고압의 공기는 부산물 포집부(120) 일측에 마련된 유입구(미도시)를 통해 부산물 포집부(120) 내에 포집 및 적재된 부산물에 전달될 수 있으며, 그에 따라 부산물은 제3 밸브부재(140c)를 통해 선체의 외부로 배출될 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)는 선체의 외부로 배출되는 부산물의 중량에 상응하는 양의 해수를 중량 보상 탱크(150a) 내에 유입되도록 하는 해수 유입부(150) 및 제1 내지 3 밸브부재(140a, 140b, 140c)의 개폐 상태를 제어하는 개폐상태 제어부(160)를 더 포함할 수 있는데, 이는 도 4를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 도 1에 도시된 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)에 해수 유입부(150) 및 개폐상태 제어부(160)가 추가된 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)는 중량 보상 탱크(150a), 해수 유입부(150) 및 개폐상태 제어부(160)를 더 포함할 수 있는데, 여기에서 수소 발생부(110), 부산물 포집부(120), 공기 분사부(130) 및 밸브부재(140)에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 3에서 기재하였으므로 생략하기로 한다.
해수 유입부(150)는 선체 외부로 배출되는 부산물의 중량에 상응하는 양의 해수를 중량 보상 탱크(150a) 내로 유입시킴으로써, 잠수함의 중량 균형을 맞추는 역할을 할 수 있으며, 추가적으로, 공기 분사부(130)를 통한 고압의 공기 분사 시 해수 유입부(150)를 통해 유입되는 해수를 공기와 함께 분사시킴으로써, 기압 및 수압을 이용하여 부산물 포집부(120) 내에 적재된 부산물을 선체 외부로 보다 용이하게 배출할 수 있다.
개폐상태 제어부(160)는 수소 발생부(110)로부터 생성되는 부산물이 부산물 포집부(120)로 전달될 수 있도록 제1 밸브부재(140a)의 개폐상태를 개방(OPEN) 시키거나, 공기 분사부(130)로부터 분사되는 고압의 공기가 부산물 포집부(120)에 전달될 수 있도록 제3 밸브부재(140c)의 개폐상태를 개방(OPEN) 시키거나, 부산물 포집부(120) 내에 적재된 부산물이 선체의 외부로 배출될 수 있도록 제2 밸브부재(140b)의 개폐상태를 개방(OPEN) 시킬 수 있다.
한편, 제1 밸브부재(140a)가 개방되는 경우 제2 및 제3 밸브부재(140b, 140c)는 폐쇄되고, 제1 밸브부재(140a)가 폐쇄되는 경우 제2 및 제3 밸브부재(140b, 140c)는 개방될 수 있으므로, 개폐상태 제어부(160)는 이러한 경우 제1 내지 제3 밸브부재(140a, 140b, 140c)를 서로 상호 호환되도록 제어할 수 있음을 유의한다.
한편, 일 실시예에서, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)는 추가적으로 수소 발생부(110)를 통해 지속적으로 수소를 발생시키기 위하여, 지속적으로 생성되는 부산물을 포집 및 처리하기 위한 부산물 정제부(170)를 더 포함할 수 있는데, 이는 도 5를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 5는 도 1에 도시된 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치(100)에 부산물 정제부(170)가 추가되어 부산물을 정제하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6은 도 5에 도시된 부산물 정제부(170)를 통해 정제된 부산물이 선체의 외부로 배출되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
여기에서, 수소 발생부(110), 부산물 포집부(120), 공기 분사부(130) 및 밸브부재(140)는 도 1 내지 도 4를 통해 설명하였으므로 상세한 설명은 생략하기로 하며 부산물 정제부(170)에 대해서만 설명하기로 한다.
도 5를 살펴보면, 부산물 정제부(170)는 부산물 포집부(120)로부터 부산물을 전달 받아 이를 정제하여 선체의 외부로 배출되기 용이한 상태로 변성시키는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 부산물 포집부(120) 및 부산물 정제부(170) 사이에는 제1 밸브부재(140a)가 구비될 수 있으며, 제1 밸브부재(140a)가 개방(OPEN)됨에 따라 부산물 포집부(120)로부터 부산물 정제부(170)에 부산물이 전달될 수 있고, 제2 및 제3 밸브부재(140b, 140c)는 폐쇄(CLOSE)되게 된다.
따라서, 부산물 정제부(170)는 이렇게 전달되는 부산물을 정제하여 선체의 외부로 배출되기 용이한 상태로 변성시켜 적재할 수 있다.
도 6을 살펴보면, 제1 밸브부재(140a)가 폐쇄(CLOSE)되고 제2 및 제3 밸브부재(140b, 140c)가 개방(OPEN)됨에 따라, 공기 분사부(130)로부터 분사되는 고압의 공기에 의해 부산물 정제부(170) 내에서 정제 및 적재된 부산물이 제2 밸브부재(140b)를 통해 선체의 외부로 배출될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 금속연료 탱크
2: 수용액 탱크
3: 연료전지
100: 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치
110: 수소 발생부
120: 부산물 포집부
130: 공기 분사부
140: 밸브부재
140a: 제1 밸브부재 140b: 제2 밸브부재
140c: 제3 밸브부재
150: 해수 유입부
150a: 중량 보상 탱크
160: 개폐상태 제어부
170: 부산물 정제부

Claims (18)

  1. 금속연료 탱크 및 수용액 탱크로부터 각각 공급되는 금속연료 및 수용액의 반응을 유도하여 수소를 발생시키는 수소 발생부;
    상기 반응 후 발생되는 부산물을 포집하는 부산물 포집부;
    공기를 분사하여 상기 포집된 부산물을 선체 외부로 배출시키는 공기 분사부;
    중량 보상 탱크; 및
    선체 외부로 배출되는 부산물의 중량에 상응하는 양의 해수를 상기 중량 보상 탱크에 유입되도록 하는 해수 유입부;를 포함하며,
    상기 해수 유입부는 상기 공기 분사부를 통한 공기 분사 시 해수를 공기 분사부로 제공하여 상기 공기 분사부를 통해 해수와 공기가 함께 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수소 발생부는,
    상기 반응 후 발생되는 수소가 금속연료 전지에 공급되도록 유도하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수소 발생부, 상기 부산물 포집부 및 상기 공기 분사부 각각의 배출 경로에 위치되는 밸브부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밸브부재는,
    상기 수소 발생부의 제1 부산물 배출 경로에 위치되는 제1 밸브부재;
    상기 부산물 포집부의 제2 부산물 배출 경로에 위치되는 제2 밸브부재; 및
    상기 공기 분사부의 공기 배출 경로에 위치되는 제3 밸브부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수소 발생부를 통한 금속연료 및 수용액 반응 시,
    상기 제1 밸브부재가 개방(OPEN)되고 상기 제2 및 제3 밸브부재가 폐쇄(CLOSE)됨에 따라, 상기 반응 후 발생되는 부산물이 상기 부산물 포집부 내에 포집되는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 공기 분사부를 통한 부산물 배출 시,
    상기 제1 밸브부재가 폐쇄(CLOSE)되고 상기 제2 및 제3 밸브부재가 개방(OPEN)됨에 따라, 상기 공기 분사부로부터 분사되는 공기의 기압에 의해 상기 부산물 포집부 내측에 포집된 부산물이 선체 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 밸브부재의 개폐 상태를 제어하는 개폐상태 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부산물 포집부에 포집된 부산물을 정제하는 부산물 정제부;를 더 포함하며,
    상기 공기 분사부는 공기를 분사하여 상기 부산물 정제부 내의 정제 부산물을 선체 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 장치.
  10. 수소 발생부를 통해, 금속연료 탱크 및 수용액 탱크로부터 각각 공급되는 금속연료 및 수용액 반응을 유도하여 수소를 발생시키는 단계;
    부산물 포집부를 통해, 상기 반응 후 발생되는 부산물을 포집하는 단계;
    공기 분사부를 통해, 공기를 분사하여 상기 포집된 부산물을 선체 외부로 배출시키는 단계;
    해수 유입부를 통해, 선체 외부로 배출되는 부산물의 중량에 상응하는 양의 해수를 중량 보상 탱크에 유입시키는 단계; 및
    부산물 정제부를 통해 상기 부산물 포집부에 포집된 부산물을 정제하며, 상기 공기 분사부를 통해 공기를 분사하여 상기 부산물 정제부 내의 정제 부산물을 선체 외부로 배출시키는 단계;를 포함하며,
    상기 해수 유입부는 상기 공기 분사부를 통한 공기 분사 시 해수를 상기 공기 분사부로 제공하여 상기 공기 분사부를 통해 해수와 공기가 함께 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수소 발생부는,
    상기 반응 후 발생되는 수소가 금속연료 전지에 공급되도록 유도하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 수소 발생부, 상기 부산물 포집부 및 상기 공기 분사부 각각의 배출 경로에는 밸브부재가 위치되는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 밸브부재는,
    상기 수소 발생부의 제1 부산물 배출 경로에 위치되는 제1 밸브부재;
    상기 부산물 포집부의 제2 부산물 배출 경로에 위치되는 제2 밸브부재; 및
    상기 공기 분사부의 공기 배출 경로에 위치되는 제3 밸브부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 수소 발생부를 통한 금속연료 및 수용액 반응 시,
    상기 제1 밸브부재가 개방(OPEN)되고 상기 제2 및 제3 밸브부재가 폐쇄(CLOSE)됨에 따라, 상기 반응 후 발생되는 부산물이 상기 부산물 포집부 내에 포집되는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 공기 분사부를 통한 부산물 배출 시,
    상기 제1 밸브부재가 폐쇄(CLOSE)되고 상기 제2 및 제3 밸브부재가 개방(OPEN)됨에 따라, 상기 공기 분사부로부터 분사되는 공기의 기압에 의해 상기 부산물 포집부 내측에 포집된 부산물이 선체 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 방법.
  16. 삭제
  17. 제12항에 있어서,
    제어부를 통해, 상기 제1 내지 제3 밸브부재의 개폐 상태를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠수함용 금속연료 탱크의 부산물 처리 방법.
  18. 삭제
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