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1. 제트 엔진의 추력 강화 장치(후기연소기)
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제트 엔진의 추력 강화용 추가 장치. 기계 장치를 가리킬 때는 후연기라고도 쓰며, 애프터버너 가동을 리히트(reheat), 즉 ‘재가열’이라고 표현하는 경우도 있다.
이탈리아 왕국의 항공기 제조사 카프리니 캄피니가 제조한 가솔린 피스톤 구동식 터빈과 애프터버너를 장비한 혼합동력 항공기인 C.C.2 모터제트에 세계 최초로 장착되었다. 다만 이 항공기는 큰 원통안에 2개의 6엽 프로펠러가 돌아가는 구조라 제트엔진이라 보기엔 일종의 펄스 제트에 가까운 물건이였고, 2차 세계대전에선 나치 독일이 고고도 성능을 위해 Jumo 004에 애프터버너를 장착한 E형 엔진을 연구했지만, 그 당시 나치 독일의 무기들이 다 그렇듯이 전황이 크게 기운 상태라 양산은 커녕 테스트했다는 기록 조차 없다. 그나마 1944년 후반 영국에서 롤스로이스사가 글로스터 미티어에 파워 제트 W2/700 엔진을 지상 테스트 했다는 기록이 있지만, 이쪽도 양산되지 못했다고 한다.
이후 2차 세계대전이 끝나고 소련과 미국이 새로운 세력으로 성장하게 될 무렵, 미 공군에선 큰 고민거리가 하나 있었는데, 어디선가 핵무기를 실고 날아오는 소련 폭격기를 막아낼 마땅한 요격기가 없다는 고민이 있었다. 물론 제트기가 차세대 전투기로서 뜨고 있었지만 초창기 제트기는 추력이 상당히 약해서 긴 활주거리가 필요하였고, 그 당시 제트 엔진 특성상 가속이 붙어야 제성능을 내어 고속에 들어가는 시간이 걸렸다. 이러한 특성은 제트기가 긴급하게 이륙해 고고도로 빠른 시간안에 상승해 폭격기를 요격해야 하는 요격기 특성에 맞지 않았고 결국 제트기가 아닌 단종되가던 프롭기인 F-82를 요격기가 배치 할 정도였다.
한편 미 해군에서도 제트함재기 운용에 고민거리가 있었는데, 그 당시 짧은 항공모함의 갑판에서 제트기를 이륙시키는것이 상당히 큰 문제였기 때문이다. 물론 캐터펄트로 함재기를 이륙시키는 방법이 있었지만, 바다 위에 장시간 채공해야 하는 함재기라는 특성에 다가 초창기 제트엔진의 시궁창 같은 연비 때문에 연료도 많이 실어야 해서 무겁고 덩치도 컷기 때문에 이륙하기 힘들었다. 물론 연료를 덜거나 무장을 덜면 됬지만 이러면 임무에 차질이 생기는건 당연하였다. 결국 WEP을 사용해 제트 엔진에 물을 분사해 이륙시에 잠시 동안이나마나 출력을 올리는 방식을 사용했었지만 한계가 있었다.
1947년에 NASA의 전신인 NASA에서 '테일 파이프 연소를 통한 터보젯 엔진의 추력 증가에 대한 이론적 조사'라는 논문이 출판되었고 미공군과 해군은 이 논문에 관심을 크게 갖는다. 제트엔진에 애프터버너를 장착하면 비록 연료 소모량이 많다는 단점이 있지만, 공군 입장에선 이륙시에 빠르게 이륙하고 기존의 제트엔진의 약한 가속력을 해결하고 해군 입장에선 무거운 무장을 한 상태에서도 강한 추력을 내 짧은 갑판에서 이륙을 도와 줄 수 있을것이라고 생각했기 때문이다.
1947년에 해군의 보우트사의 F6U 파이렛에 기존에 약한 엔진 추력을 보안하기 위해 J34-WE-22엔진에 처음 장착되서 시험되었지만, 파이렛 자체가 똥망이라 버려졌었고 결국 해군 이외에 공군에서 야간/전천후 요격기들에 애프터버너가 본격적으로 장착되었다.
1948년에는 F-89 스콜피온이 1949년에 F-94 스타파이어와 F-86D 같은 레이더를 장착한 요격기들이 애프터버너를 장비하고 성공적으로 초도 비행을 하였다. 애프터버너가 기존 제트 엔진의 문제점들을 해결하면서 요격에 필요한 빠른 가속력과 상승력에 도움이 되었지만 특히 이 요격기들은 복잡한 화기 관제 시스템에 그 당시 적기를 찾는데 특화된 최첨단 장비인 레이더를 탑재했는데, 이것들이 워낙 무거운 물건이였기 때문에 이런 물건들 장착하고 빠른 속도로 날아가려면 애프터버너가 필수적이였었다.
앞서 파이렛 채용을 취소한 해군은 한 동안 물분사를 이용한 WEP이 장착된 함재기를 쓰다가 애프터버너가 장착된 F7U를 채용하려고... 했지만 이쪽도 기체가 워낙 결함이 많아서 주문이 취소되었고, 본격적으로 사용한건 1951년에 처음 비행한 애프터버너가 장착된 J48 엔진을 달은 F9F-6이였다고 한다.
한편 소련쪽에서도 어디선가 날아올 거대한 미국 폭격기를 요격해야만 하는 입장이였기에 1953년에 클리모프 VF-1 엔진에 에프터버너를 장착한 VF-1F를 달은 MiG-17F주간요격기에 본격적으로 장착하기 시작했고, 소련 외에선 영국이 1960년에 영국의 최초 초음속 항공기인 BAC 라이트닝에 처음으로 장착했다고 한다.
위 엔진은 F-5 전투기에 쓰여 유명한 J85 엔진으로 위쪽은 애프터버너가 없는 모델, 아래쪽은 있는 모델. 즉 애프터버너는 실제 엔진의 뒤쪽에 연결된 긴 파이프 같은 부분이다. 이 긴 부분은 애프터버너를 가동하지 않는 동안은 그냥 잉여⋯. 무게도 무게지만 사실 애프터버너를 쓰지 않을 때는 이 부분에서 생기는 마찰저항 때문에 배기가스의 속도가 줄어들다 보니 약간의 추력 손실도 있다. 대체로 전투기용 엔진이 가늘고 길어 보이는 것은 이 애프터버너 탓이다.
애프터버너는 엔진의 배기가스에 연료를 추가로 분사해서 한번 더 연소시킨다. 애프터버너의 긴 파이프처럼 생긴 구조물은 실제로는 자세히 보면 표면에 작은 구멍들이 무수히 뚫려 있어서 연소 화염이 직접적으로 덕트에 닿지 않게 흐름을 만들도록 설계되어 있다. 그리고 엔진 코어 바로 뒤에는 플레임홀더와 인젝터, 이그나이터가 있다. 배기가스가 뜨거우니 이그나이터가 필요 없다고 생각할 수 있지만 절대 그렇지 않다. 애프터버너 이그나이터는 가솔린 엔진의 이그나이터랑 비교도 못할 수준으로 스파크가 어마어마하게 크다. 덕트내부가 환해질 정도. 또한 플레임홀더(불꽃안정기)는 일부러 와류를 만들어 연료와 배기가스가 잘 섞이도록 돕는 구조물로, 제트엔진 뒤에서 봤을 때 동심원 모양으로 배열된 여러개의 고리 형태로 보이는 그것이다.
이렇게 추가로 연소 과정을 거친 배기가스는 연료의 질량이 더해졌기에 그 자체의 질량도 늘어났으며, 더 많은 연료를 태워서 온도와 압력도 늘어나 평소보다 훨씬 빠른 속도와 무거운 질량을 가지고 분사구를 나오게 된다.[3] 다만 그만큼 사용하는 연료의 양도 엄청나서 연비를 따져보면 일반적인 상태보다 심하게 떨어지며, 추력 대비 연비로 따져도 연비가 절반 이하로 뚝 떨어진다.[4] 기체에 따라 다르지만 최대 추력이 1.3~1.5배 수준으로 증가하는 대신 연료 소모 속도가 기본 100% 출력 상태 대비 2~5배 수준으로 크게 증가하게 된다. 애프터버너를 쓸 때 배기구 바깥까지 불꽃이 튀어나오는것 자체가 열손실이 매우 크다는 것을 보여준다.
그러나 어차피 애프터버너를 쓰는 목적은 순간적으로 출력을 높이는 데 있기 때문에 가동 시의 연비는 중요한 문제가 아니다. 후술하겠지만 애프터버너는 항상 켜는 게 아니라 꼭 필요할 때만 잠깐잠깐 켜는 것이기 때문이다. 참고로 F-15에 쓰이는 프랫&휘트니 F100-PW-229 엔진의 경우 최대추력이 애프터버너 미 사용시에는 17,800파운드힘, 사용시에는 29,160파운드힘이다.
이것을 쓰면 엔진 분사구에서 마치 터보라이터 같은 불꽃이 뿜어져 나오는 것을 볼 수 있다.[5] 불꽃 속에서 단층이 여러 개 생기기도 하는데, 이 층은 마하 다이아몬드라고 부른다. 애프터버너를 켜지 않으면 제트엔진을 뒤에서 봐도 그냥 시커멓게 보이는데, 1차 연소기가 배기구 너머 엔진 내부에 있기 때문이다.
애프터버너는 순간적으로 큰 추력이 필요한 이륙 시, 교전 시의 전투기동과 회피기동, 전투 이탈 등의 목적으로 잠깐잠깐 쓰는 장비이다. 오래 쓰면 연료도 순식간에 없어지며[6] 장기적으로는 엔진 수명을 깎아 먹는다.
애프터버너 없이 내는 추력을 드라이 파워(Dry Power)라고 부르며, 애프터버너를 켠 것을 웻 파워(Wet Power)라고 하는데 "마른" 이라는 뜻의 드라이와 "젖은" 이란 뜻의 바로 그 웻이다. 이유는 다음과 같다. 과거 에프터버너 개념이 없을 땐 엔진 흡입구에 물을 뿌려 흡입된 공기의 온도를 낮추고 공기에 수증기를 첨가해 밀도를 올려 더 강한 추력을 내는 방법을 사용했다.[7] 이 방법은 흡입된 물 때문에 불완전 연소를 많이 하기 때문에 매연을 만들어 엔진 수명과 항공기 생존성[8]에 문제가 되어 사용을 중지하였다. 이때 사용되었던 용어가 계승되어 현재 기술인 애프터버너에도 그대로 사용되게 된다.
자동차 튜닝에서도 인터쿨러를 적용한 터보차저 장착에 물 분사, 메탄올 분사 등의 방법까지 동원하는 경우가 있다. 물론 메이커 이외의 개인, 튜닝업체 등이 엔진을 손보면 워런티는 당연히 날아가 버리고, 장기 내구성은 기대할 수 없다. 출력 약간 올려보려다 엔진을 내려야 할 수도 있으니 튜닝을 할 때는 신중하게 결정할 것. BMW에서는 최초로 양산차에 적용했다. 흡기 매니폴드 안에 물을 분사하는 것으로 워터 인젝션이라고 칭한다.[9] 애프터버너처럼 고열의 배기가스에 연료를 뿌려 터보를 돌리는 시스템 또한 있었다.[10]
한편 애프터버너 없이 낼 수 있는 최대추력은 따로 밀리터리 파워(줄여서 MIL Power)라고 하며 애프터버너를 켠 상태는 그냥 최대추력(MAX Power)이라고 하기도 한다.
참고로 압축기 없이 이것만 쓰는 형태의 엔진이 램제트다. 실제로 SR-71의 J58 엔진은 일정 수준 이상의 초음속으로 비행시에는 아예 제트엔진 쪽의 압축기는 막아버리고 애프터버너 부분만 램제트처럼 작동시킨다. 그래서 분류 명칭이 터보제트가 아니라 터보램제트다.
이 비디오를 보면 애프터버너의 쌈박함과 연료 소모의 위력을 볼 수 있다. 참고로 RC 모형용 엔진인데 연료를 담아둔 플라스틱 상자를 보이는 곳에 두어서 연료가 눈에 띄게 없어지는 것을 실시간으로 볼 수 있다.#
전투기의 엔진 분사구는 대부분 추력을 높일수록 그 직경이 줄어드는 가변노즐(Variable Nozzle)의 형태를 띄고 있는데, 보통 Dry 상태에서 출력을 올릴수록 직경이 감소하다가 애프터버너를 켜면 다시 늘어난다. 이는 애프터버너를 켜면 분사구에서 나오는 가스의 유동 흐름이 초음속이 되어버리기 때문이다. 아음속 흐름일 때는 노즐 직경이 줄어들수록 노즐 계를 벗어나는 가스유동 흐름의 속도가 빨라지지만, 초음속 흐름일 때는 반대로 노즐 직경이 넓어져야 속도가 더 빨라진다.[11]
2. 세가의 슈팅 게임
세가의 체감형 슈팅게임. 애프터 버너 2 항목 참조. (1편은 2편의 미완성판이다)3. 스타크래프트의 유닛인 발키리의 기술
스타크래프트 브루드워 베타 버전에 발키리에게 달려 있던 기술. 마나를 써서 레이스와 같은 속도로 움직일 수 있게 되는 스킬이었으나 삭제되었고, 그나마도 후에 발키리가 패치되어 레이스보다 약간 느린 정도로 속도가 증가하면서 아무런 의미가 없게 되었다. 활성화 버전 아이콘과 비활성화 버전 아이콘이 있는걸로 보아 에너지를 사용하는 것으로 추정된다.4. 스타크래프트 2: 공허의 유산의 유닛인 의료선의 기술
군단의 심장에서 추가된 기술, 쿨타임 20초로 스킬 시전 시 8초간 이동 속도가 4.25로 증가한다. 공허의 유산에서 '재연소 장치 점화'로 번역되었다.5. GBA 프론트 라이트 개조용 라이트 부품의 명칭
GBA 시절, 백라이트가 없는 GBA를 뜯어서 그 안에 억지로 라이트를 집어넣는 애프터마켓 파츠가 있었는데, 이 라이트의 이름이 애프터 버너. 능력자들의 경우 직접하기도 했지만 실패하는 사람도 많았기에 나중엔 돈을 받고 업체에서 해주는 경우가 생겼다. 그 뒤에 백라이트가 아니긴 하지만 라이트가 달린 GBA SP의 출시로 이런 일을 하는 사라졌다. 이후에는 더 나중에 출시된 백라이트 장착 GBA SP에서 떼어낸 화면이나 그 복제품을 장착하였고, 이를 위한 키트마저 단종된 뒤인 2020년대에는 FunnyPlaying과 같은 중국 업체에서 만들어진 IPS, ITA 백라이트를 활용한 개조가 이루어지고 있다.
6. GPU 오버클럭 툴 MSI Afterburner
공식 페이지그래픽 카드 모니터링 및 튜닝, 오버클럭 유틸리티 프로그램 중 가장 유명한 것 중 하나. 소개글 중 하나
오버클럭을 하지 않아도 이미지/동영상 캡쳐 기능이 내장되어 있다. 화질을 분당 1기가 짜리 무손실 압축 화질부터 글자 하나 안 보이는 화질까지 설정이 가능하다. GPU의 HW가속 인코딩(AMD의 VCE, NVIDIA의 NVENC, 인텔 퀵싱크)도 지원하여 그 이점을 누릴 수 있으나, 이런저런 이유로 한계가 있으니 유의할 것.[12] 하드웨어 모니터링 기능과 같이 사용 가능하며 모니터링 정보가 캡쳐에 안 뜨게도 할 수 있다.
캡쳐 및 모니터링 정보는 RTSS (Rivatuner Statistics Server)가 담당한다. 그래서 설치 과정을 잘 보면 애프터버너 설치 후 완료 전에 RTSS 인스톨러가 따로 떠서 설치 과정을 진행한다. 애프터버너 관련 충돌 얘기의 대부분은 이 RTSS의 모니터링 기능 때문[13]으로, 전혀 필요없는 프로그램(동영상 재생기 등)에서도 모니터링 정보를 띄우거나, 같은 방식으로 후킹하는 사제 프로그램들(소위 ENB 패치, Razer 게임 부스터와 그 후속작인 Cortex 등 자체 OSD 기능을 가진 프로그램들)과 충돌이 잦다. ENB 개발자가 이 문제에 하도 시달렸는지, 공식 매뉴얼에서 저런 류의 프로그램을 싸잡아서 Crapware니깐 무조건 끄라고 할 정도. 다만 RTSS 설정에서 Custom Direct3D support (커스텀 Direct3D 지원) 설정을 켜면 충돌을 완화할 수 있고, 모니터링 필요가 없는 프로그램은 프로필을 추가해서 Application detection level을 None으로 설정하면 RTSS에서 완전히 제외되므로 모니터링 하지 않는다. 7.0 베타부터는 프로필 추가 버튼을 Shift+클릭 하는 것으로 손쉽게 현재 실행 중인 앱을 제외 설정으로 바로 추가할 수 있다. 그 외에도 윈도우나 게임 업데이트로 인해 충돌하는 경우도 많은데, 이런 경우는 베타 업데이트로 바로바로 대응하는 편이므로 자주 업데이트를 찾아보는 게 좋다.
RTSS 7.3.0 Beta6부터는 애프터버너 없이 HWiNFO와 연동해서 둘만 따로 쓸 수도 있다.#
공식 한국어 지원이긴 하나 번역이 버전 업데이트를 제때 따라가지 않아 자잘한 문제가 있다. 중간에 딱 한번 최신화 된 걸 가지고 똑같다고 반달한
최신 한국어 패치는 여기서 받을 수 있다.[14] 인스톨러가 구형이라 최신 윈도우에서 오류가 나는데, 관련 메시지에서 안내하는대로 호환성 관리자를 사용하면 정상적으로 설치할 수 있다.(아니면 처음부터 오른쪽 클릭 -> 속성 -> 호환성을 Windows XP로 지정하면 호환성 관리자 메시지를 기다릴 필요 없이 바로 설치할 수 있다.)
다만 각 항목에 마우스 커서를 올렸을 때 나오는 툴팁은 그 누구도 번역한 적이 없어서 전부 영어로 나온다.(...)
7. Apple Afterburner 카드
2019년 새로운 맥프로가 공개되면서 옵션으로 공개된카드이다.이 카드를 Mac Pro에 장착하면 Final Cut Pro X, QuickTime Player, 기타 지원하는 서드파티 동영상 편집툴들의 동영상 코덱을 가속화하면서 8K ProRes RAW 스트림은 최대 6개, 4K ProRes RAW 스트림은 최대 23개까지 다룰 수 있는 능력을 지녔다.#[15] 참고로 해당 카드는 오로지 디코딩과 플레이백만 지원하는데도 불구하고 CPU와 GPU의 사용량을 대폭 낮춰서 대형 작업을 원활하게 작업할 수 있도록 도와준다고 보면 된다.[16]
FPGA로 만들어진 카드이다. FPGA는 펌웨어 업그레이드의 형태로써 반도체 회로를 다시 구성할 수 있는 것이 특징이다. 따라서 미래에 나오는 새로운 비디오 코덱에 대응해서 하드웨어를 변경하는 것이 가능하다. 백만 개가 넘는 로직 셀로 구성되어 초당 최대 63억 개 픽셀을 처리할 수 있다고 밝혔다.
[1] F-14A가 아니라 B형일 경우 제너럴 일렉트릭 F110일 수도 있지만, 노즐의 형태가 다르고 원본 사진에 F-14A라고 적시되어 있으므로 가능성은 낮다.[2] 마하 다이아몬드의 모습이 잘 나타나 있는 상상도이다.[3] 작용-반작용의 법칙에 의해서, 제트엔진의 추력은 일정 시간 동안 분출되는 배기가스의 질량과 속도, 즉 질유량에 의해 결정된다.[4] 사실 민항기의 터보팬 엔진도 구조적으로는 이런 걸 달 수는 있다. 하지만 이러한 이유로 인해 안 쓰는 것이다.[5] 가끔 F-4 팬텀의 시꺼먼 매연이나 F-111의 똥꼬쇼와 착각하는 경우가 있는데, 전자는 그냥 매연이 많다는 J79 엔진의 단점 탓이고 후자는 남은 연료를 태워버리는 것이다.[6] F-16 기준으로 풀애프터버너(MAX Power)의 연료소모율은 시간당 72,000 lb이다.[7] 냉전기 제트기 중 대표적으로 해리어가 이 워터 인젝션 부스터를 사용한다.[8] 생각보다 제트기의 매연은 큰 문제다. 매연이 심한 대표적인 항공기인 F-4 팬텀은 베트남전 당시 매연 때문에 항로를 추적당하는 일이 잦았다.[9] 대표적으로 BMW M4가 해당 방식을 사용한다.[10] 다만 이쪽은 터보에 추가 압력을 더하기 위한 시스템은 아니고 터보렉을 줄이기 위한 안티렉 시스템이다. 미쓰비시 랜서 에볼루션에서 썼었다.[11] 실제로는 이렇게 노즐 직경을 넓히면 안쪽에서 약간 직경이 줄어들었다가 다시 빠져나올 때 더 넓어지는 구조가 된다. 이를 수축-팽창 노즐(de Laval Nozzle)이라 한다. 현대 로켓 노즐을 생각하면 된다.[12] 지포스의 경우 NVENC 자체는 잘 쓰지만, 성능저하 없이 게임 화면을 캡쳐하는 메소드 자체를 막아놔서 그걸 막기 전의 구버전 드라이버를 골라서 쓰지 않는 한 GeForce Experience로 캡쳐하는 것보다 게임 프레임 저하가 심하다. 물론 그래도 CPU 인코딩으로 캡쳐하는 것보단 훨씬 낫지만...여튼, 현재 지포스에선 GeForce Experience가 공식으로 지원도 빠방한 만큼 GeForce Experience를 쓰는 걸 먼저 고려하는 게 타당하다 (특히 유튜브나 트위치로 바로 스트리밍 하는 기능은 애프터버너가 도저히 따라갈 엄두도 못 내고 있는 상태). AMD VCE와 인텔 퀵싱크의 초기 세대들은 애프터버너의 지원을 따지기 전에 해당 기능 자체가 미성숙하여(퀵싱크는 화질 저하, VCE는 화질 저하 + 까탈스러움) 제대로 쓰기 힘들다. 다만 17년 현재는 퀵싱크도 VCE도 세대 개선이 거듭되어서 모두 쓸만한데...AMD 역시 Raptr를 거쳐 크림슨 LeLive부터는 GeForce Experience처럼 유튜브/트위치 스트리밍도 지원하는 등 공식 지원이 빠방하므로 이를 먼저 고려할 필요가 있다.[13] 사실 RTSS없는 애프터버너는 다른 앱과 충돌할 만한 기능 자체가 없다.[14] 옛날 파코즈 14년 8월 16일자 자료에 남겼던 댓글에 따르면 번역가가 무슨 이유에선지 공식 포럼인 guru3d에서 IP 대역 밴을 먹어서(ID 밴이 아니라서 프록시 쓰면 접속할 수 있다고 한다.) 그냥 직접 배포하고 있다고 한다.[15] 이런 카드를 Mac Pro에 최대 3개까지 꽂을수있다.[16] 참고로 2021년에 출시된 M1 Pro와 M1 Max 둘다 Mac Pro의 Afterbunrner에도 없는 인코딩과 디코딩 둘다 지원한다.