제작비용 : 2,350달러
"저스틴! 저거 필요하지 않아?”
미국 뉴저지주에 살고 있는 고등학생 저스틴 베커만은 어느 날 등교를 하던 중 친구의 이런 말에 고개를 돌렸다. 거기에는 버려진 탄산음료 디스펜서(soda fountain)가 있었다.
“그 친구는 제가 1인용 잠수함을 만들려고 부품들을 모으고 있다는 사실을 알고 있었죠. 그날 수업을 마치고 디스펜서를 해체해 압축공기 압력조절기를 포함한 몇 가지 부품을 손에 넣었어요.”
저스틴은 2살 때부터 뭔가 만드는 걸 좋아했다. 그를 위해 부친은 가정용 폐기물 집하장에서 낡은 컴퓨터나 프린터, 모터 등을 구해왔고 친구와 친지들도 여러 폐품들을 갖다 줬다고 한다. 이후 수년간 그는 폐부품들을 이용해 호버크라프트, 화성 탐사로버, 풍력발전기 등을 나름의 방법으로 제작했다.
“저는 개발품을 완벽히 다듬기 보다는 가급적 다양한 장치를 만드는 걸 좋아했어요. 실전을 통해 기술을 연마한 셈이에요.”
‘노틸러스(nautilus)’로 명명된 이 잠수함의 제작을 위해 저스틴은 부모님을 설득해 선체로 쓸 길이 2.5m, 직경 60㎝의 주름진 배수관을 구입했다. 용접할 필요 없이 언제든 손쉽게 잘라서, 이리저리 붙일 수 있으니 이만한 소재도 없었다.
저스틴은 잠수함 내부에서 다리를 쭉 펴고 앉아 외부를 내다보고 싶었다. 그래서 배수관을 적당한 크기로 잘라 선체를 만든 뒤 6㎜ 두께의 투명 아크릴판으로 해치를 달았다. 또 선박용 에폭시 수지로 해치와 선체의 기밀성을 확보했고, 용량 38ℓ짜리 플라스틱 물통 4개를 밸러스트 탱크로 사용했다.
“이 탱크에 물을 채우거나 비워서 부력을 제어하는 방식으로 잠수 및 수면 위로 부상이 가능합니다.”
이를 위해 압력조절기에 5.7ℓ급 공기압축기를 달고, 분배기(splitter)를 거쳐 4개의 물통에 공기가 주입될 수 있도록 했다. 솔레노이드 밸브로 공기압축기를 구동하면 물통에 공기가 들어가면서 물이 배출되고, 그만큼 부력이 상승해 잠수함은 부상하게 된다. 전진 동력의 경우 선체 후미에 장착한 트롤링 모터가 제공한다.
개발을 마친 저스틴은 지하실에서 조종장치의 성능을 테스트했는데 전선의 코팅이 녹아내릴 정도로 공기압축기가 너무 뜨거워졌다. 그래서 냉각팬을 부착하고, 전선도 열에 강한 고성능 제품으로 교체했다. 집 인근에 있는 10㎢ 면적의 호팟콩 호수에서 수행한 첫 번째 공식 잠수에서도 문제가 발견됐다. 밸러스트 탱크에 물을 가득 채웠음에도 부력을 이길 정도의 중량 상승이 나타나지 않아 잠수에 실패한 것. 결국 밸브를 개량하고, 덤벨과 모래주머니를 매달고 나서야 저스틴은 부모님이 지켜보는 가운데 완벽한 잠수에 성공했다.
“선체가 물에 잠기는 순간 모든 기계음이 들리지 않고 정적이 찾아오더군요. 정말 희한한 기분이었어요.”
첫 잠수에서 자신감을 얻은 그는 며칠 뒤 호수 중심으로 노틸러스호를 몰고 가서 30분간 수심 2m에 머물렀다. 당시 수면 위의 부표와 연결된 무선안테나로 부모님과 대화를 나누던 그가 잠수 막바지에 다급한 목소리로 문제가 생겼다고 알려왔다. 놀란 부친이 무슨 일인지 되물었고 저스틴은 이렇게 답했다.
“가져온 과자를 다 먹었어요.”
[HOW IT WORKS]
1 통신시스템
길이 9m의 호스와 케이블이 수면 위의 부표와 수중의 노틸러스호를 연결하고 있다. 노틸러스호는 부표를 물속으로 끌고 들어갈 힘이 없기 때문에 최대 잠항심도는 9m를 넘지 않는다. 소형 팬이 호스를 통해 선내에 공기를 공급하며, 케이블과 부표에 무선안테나가 연결돼 있어 저스틴은 잠수 중에도 호숫가의 부모님과 무전기로 대화하거나 영상통화를 할 수 있다.
2 밸러스트
노틸러스호의 밸러스트시스템은 플라스틱 물통 4개와 공기압축기 1개로 이뤄져 있다. 이것만으로는 잠수에 충분한 중량을 얻을 수 없어 저스틴은 모래주머니 13개와 110㎏의 덤벨을 선내에 싣고 잠수에 나선다.
3 조명
선체 후미를 포함해 총 5개 부위에 각각 4개의 LED로 구성된 조명장치가 부착돼 있다. 이를 이용해 어두운 수중에서도 시야 확보가 가능하다.
4 비상용 공기
잠수함에는 밸러스트 탱크에 가득 채워 넣을 수 있는 압축공기가 들어 있다. 부표의 팬이 고장나서 호스를 통해 외부공기가 유입되지 않을 경우 이 압축공기를 호흡용으로 활용할 수 있다.
5 전기시스템 제어
3개의 전압계가 전기시스템의 정상작동 여부를 판독기로 알려준다. 저스틴은 잠수함 외부 바닥에 설치된 소형 비디오카메라가 촬영한 호수 바닥의 영상을 조종석의 DVD플레이어 스크린으로 볼 수도 있다.
6 항법시스템
나침반으로 기본적인 방위를 가늠하며, 어군탐지기의 소나 센서로 호수 바닥과의 거리를 파악할 수 있다.
7 조종장치
낡은 제트스키의 조종장치를 개량한 핸들로 선체 외부의 핀(fin)을 제어하는 방식으로 노틸러스호를 상하 이동시킨다.
