알루미늄 기체

알루미늄 기체는 Oxygen Not Included에 등장하는 알루미늄 원소의 기체 상태이다. 이 원소는 알루미늄이 비고체 상태로 존재할 때 게임 내에서 나타날 수 있으며, 게임 내 이미지에서처럼 고체 알루미늄에 갇히거나 둘러싸인 형태로 관찰되기도 한다. 원소 항목으로서 알루미늄 기체는 액체 및 고체 알루미늄과 같은 물질 계열을 나타내며, 게임의 metal 화산와 열 전달 시스템이 규정하는 동일한 열 및 상변화 상호작용에 참여한다.

알루미늄과 관련된 화산 활동은 게임에서 고온 알루미늄의 주요 공급원이다. Aluminum Volcanoes는 활성 분출 중 일정한 질량 비율로 뜨거운 금속을 분출한다. 공학 계산에 사용하는 표준 사례는 450초마다 32초 동안 8.2 kg/s를 분출하는 경우이며, 이는 화산 주기 전체를 평균내면 약 583 g/s의 활성 출력이 된다. 분출된 금속은 많은 열에너지를 함께 운반하므로, 분출 시 어떤 형태로 나오든 알루미늄을 받아내는 설비는 장비 고장을 막기 위해 Ejection Phase 동안에는 빠른 열 완충을, Idle Phase 동안에는 강력한 열 제거를 모두 제공해야 한다.

알루미늄과 그 열 부담을 다룰 때 유용한 실용적인 참고사항과 수치:

• 알루미늄은 완충 용도로 볼 때 냉각 대비 열 비율이 높다. 예시 계산에서는 금속 전용 비율 17.87과, 터빈 크기 산정 공식에 사용되는 알루미늄의 비열(SHC) 0.91을 사용한다.
• 분출을 받아내고 식히기 위한 물 완충재의 크기를 구하려면, 금속에서 제거해야 할 열(SHC_metal × (T_output − T_freezing))을 계산한 뒤, 냉각 장치의 허용 온도 범위 전체에서 물이 흡수할 수 있는 유효 열용량(SHC_물 × ΔT)으로 나누면 된다. Self-Cooled Steam Turbine의 허용 범위(138°C → 125°C)와 예시 알루미늄 분출을 기준으로 하면, 터빈 한계를 넘지 않고 분출 1회의 열을 완전히 흡수하려면 약 물 4,700 kg이 완충재로 필요하다.
• 열 삭제에 Self-Cooled Steam Turbines를 사용할 때, 터빈 1대는 292,530 DTU/s를 삭제할 수 있다. 알루미늄의 SHC가 0.91이고 터빈 크기 산정에 사용한 예시 분출 온도 값을 적용하면, 터빈 1대의 처리량은 알루미늄 열 부하 약 160.7 g/s를 다루는 것에 해당한다. 따라서 예시 화산의 활동 평균 부하(~583.1 g/s)를 안전하게 사이클 동안 삭제하려면 4대의 터빈이 필요하다.
• 일반적으로는 Ejection Phase(빠르고 열 유입이 큰 단계)를 기준으로 설계하고, 큰 즉시 완충재(물/증기가 이상적)를 마련한 뒤, Idle Phase에는 다음 분출 전에 완충재의 온도를 낮출 수 있을 만큼 충분한 삭제 용량이 포함되도록 해야 한다.

운용 및 상호작용상의 고려 사항:

• 금속은 잔해 상태일 때보다 액체 상태일 때 훨씬 더 빠르게 열을 교환한다. 용융된 알루미늄을 액체 버퍼에 받아두면 온도 평형이 더 빨라지고, 식은 잔해를 받아둘 때보다 필요한 버퍼 질량도 줄어든다.
• 크고 수동적인 버퍼(예를 들어 다른 용도로 쓰일 수 있는 수십 톤의 모래/암석)는 반복되는 분출에 대해 오래가는 열 흡수원으로 기능할 수 있지만, 위의 금속 전용 수치가 보여주듯이 증기 터빈와 결합된 물/증기 시스템이 지속적인 열 제거를 위한 방법으로는 일반적으로 가장 간결하고 신뢰할 수 있다.
• 고체 알루미늄에 둘러싸인 알루미늄 기체가 관찰되었다는 것은 기체 알루미늄이 상변화 경계에 의해 가둬질 수 있음을 뜻한다. 이런 기체 주머니를 처리하려면 일반적인 가스 배관보다 접근이나 굴착이 필요할 수 있다.

화산의 평균 출력이 마치 연속적인 것처럼 적용하지 마라. 활성 단계의 피크를 기준으로 설계하고, 활성 시간 기준 계산(예시에서 보인 것처럼)으로 버퍼와 터빈의 규모를 정해 과열과 설비 고장을 막아라.