DARPA가 슈퍼 프로그램을 시작합니다.

1960년대부터 연구자들은 움직이는 부품이 없고 자석과 전기를 사용하여 물 속에서 추진력을 제공하는 새로운 형태의 해상 추진을 실현하려고 시도했습니다.

수십 년 동안 개발자들은 자기유체역학(MHD) 구동 기술을 소규모로 시연하는 데 어느 정도 성공을 거두었습니다. 그러나 충분히 강력한 자기장을 생성할 수 없고 부식, 가수분해 및 침식을 견딜 수 있는 전극 재료가 부족하는 등 몇 가지 큰 기술 장애물로 인해 본격적인 시스템에는 비효율적이고 비실용적이었습니다. 최근 자석 개발에 큰 진전이 있었지만 전극 재료 문제는 여전히 남아 있다.

이를 극복하기 위해 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)는 군사적으로 중요한 MHD 구동에 적합한 새로운 전극 재료를 만들기 위한 42개월 간의 해저 자기유체역학 펌프 원리(PUMP) 프로그램을 발표했습니다. 이 프로그램은 MHD 설계 확장을 위해 유체역학, 전기화학, 자기학을 포함한 다중 물리학 모델링 및 시뮬레이션 도구를 조립하고 검증합니다.

"현재까지 자기유체역학 드라이브에서 입증된 최고의 효율성은 1992년 Yamato-1에서 이루어졌습니다. Yamato-1은 약 4 Tesla의 자기장 강도를 사용하여 약 30%의 효율성으로 6.6노트를 달성한 30m 선박입니다."라고 PUMP 프로그램의 Susan Swithenbank가 말했습니다. DARPA 국방과학실 관리자. "지난 몇 년 동안 상업용 핵융합 산업에서는 자기유체역학 드라이브에서 잠재적으로 90%의 효율을 얻을 수 있는 20테슬라의 대규모 자기장을 입증한 희토류 산화바륨구리산화물(REBCO) 자석 분야에서 발전을 이루었습니다. 이제 PUMP는 높은 자기장 발생의 유리천장을 깨뜨린 만큼, 전극 소재 문제를 해결하기 위한 돌파구를 마련하는 것을 목표로 하고 있습니다."

전류, 자기장 및 바닷물이 상호 작용할 때 가장 큰 장애물은 전극 표면 위에 기포가 형성되는 것입니다. 기포는 효율성을 감소시키고 전극 표면을 붕괴시키고 부식시킬 수 있습니다. 또한 이 프로그램을 통해 서로 다른 시간과 길이 규모에서 발생하는 자기장, 유체 역학 및 전기화학 반응 간의 상호 작용을 모델링할 수 있습니다.

Swithenbank는 "우리는 동일한 기포 발생 문제를 다루기 때문에 연료 전지 및 배터리 산업의 새로운 재료 코팅에 대한 통찰력을 활용하기를 희망합니다"라고 말했습니다. "우리는 군사적으로 관련된 규모의 자기 유체 역학 드라이브를 마침내 실현하는 데 도움이 되는 팀을 구성하기 위해 유체 역학, 전기 화학 및 자기학을 다루는 모든 분야의 전문 지식을 찾고 있습니다."