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며칠전 지인의 이번 문제에 대한 질문에 대한 저의 이메일 답변을 덧붙여 보았습니다. “Free Talk”난에서 이런 생각도 있을 수 있다는 것을 나누는 것도 나쁘지는 않을 것 같습니다.
아래글은 공학적인 백그라운드가 거의 없다는 가정하에 쓴 글입니다.
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000님,
보내주신 이메일 그리고 사진들 잘 받아보았습니다. 역시 많은 부분에 관심이 많으신
것 같습니다.저의 전공 및 연구했던 것과도 어느 정도 관련이 있기에 감히 몇가지 의견을 적어봅니다. 이 의견은 검증되지 않은 지극히 개인적인 것이니 그냥 참고만 하시면 됩니다.
1. 피로파괴에 의한 전단파괴
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성수대교의 붕괴가 피로파괴의 교과서적인 예입니다. 처음 설계했던 것과는 달리 여러개의
모멘트(돌면서 휘는힘) 조인트인 힌지부분을 아무 전문지식 없이 튼튼히(!)
용접을 했었죠. 마치 자전거 페달 돌아가는 부분을 용접해서 돌릴 때마다 어느 특정부위에
몇배의 힘이 가해지는 경우이지요.이런 경우 처음 설계되었던 구조상의 안전성이 현저히 저하되고 어느 임계점을 넘으면 갑작스러운 전단파괴의 형상을 띄게 됩니다.
한국에 있을 때 성수대교 붕괴분석 연구에 참여했던 경험을 봤을때 1200톤에 달하고
수많은 격실이 있는 있는 상선보다도 Safety Factor가 높게 적용된 천안함이
Maintenance 부족 등으로 피로파괴에 이르렀다는 것은 그 가능성이 희박하다고 볼 수 있습니다.왜냐하면 성수대교도 잘못된 Maintenance와 함께 과적차량등의
Dynamic Loads에 수년간 노출되면서 어느 순간 임계점을 넘었지만, 천안함의
경우는 많은 무기를 실었다고 해도 위의 동적하중에 비하면 그 영향이 상대적으로(!) 미비하기에 가능성이 없는
것은 아니지만 왜부의 충격없이 급작스런 파괴는 그 확률성이 낮다고 볼 수 있겠습니다.만약 물이 샜다는 가정이 있다면 다른 답이 나올 수 있겠지만 이는 아래에서 다시 간단히 다루어 보겠습니다.
2. 암초 및 다른 상대적으로 큰 물체(군함 혹은 잠수함)과의 충돌에 따른 침몰
– 어뢰 및 기뢰와 함께 가장 높은(!) 확률을 갖는다고 볼 수 있는 경우입니다.
만 약 노후화된 상태 즉 Maintenance가 처음 설계되었을 때의 스케쥴대로
제대로 이루어 지지 않았다면 예를들어 처음의 10에 달했던 Safety Factor도 피로하중으로 인해 5나 2-3까지 떨어질 수 있고
바로 이때 가장 취약 부분에 외부의 큰 충격이 가해지면 급격한 침수와 함께 갑작스런 전단파괴가 일어날 수 있습니다.*여기서 전단파괴라는 말이 정확하다고는 할 수 없습니다. 왜냐하면 위의 경우 배의
메인구조 입장에서는 외부충격에 따른 모멘트에 의한 충격이 가장 크기에 좀 더 전문적인 해설이 필요하지만 사회에서 일반적으로 쓰는 갑작스런 파괴의
의미로 전단파괴를 썼음을 이해해 주시기 바랍니다.이 경우가 가장 신뢰성이 높다고 할 수 있지만 몇가지 짚고 넘어가야 Factor가
있습니다.– 과연 그렇게 낮은 수심에서 핵잠수함이나 다른 군함과의 충돌 가능성이 있는가?
– 만약 좀 더 심해에서 충돌 후 연안으로 회피기동 중 갑작스런 파괴가 일어났을 가능성도 충분히 있습니다.
(저도 이 가능성을 가장 높게 봅니다.) 이는 천안함이 발표된 것과는 달리 평상시
초계 Route로 운행중이 었다는 얘기인데 1200톤에 달하는 천안함을
두동강 낼 충격을 줄정도의 충돌이 일어날 가능성이 얼마나 될까요? 그리고 훈련중이라면 이미 계획된 운항
Route로 이동하고 서로의 위치를 끊임없이 확인 했을 텐데요. 하지만 사고란 것이
항상 예상치 못하게 나는 것도 사실이긴 합니다.– 만약 다른 군함이나 잠수함과의 충돌이었고 이를 철저히 숨길려는 의도가 있었다면 다른 나라의 전문가까지 불러서 입을
맞추고 거짓말을 해야 하는데 이 또한 가능성이 사실 희박하다고 봅니다. 한국 및 미국이라면 몰라도 다른 나라의
전문가들이 궂이 그러한 음모에 동조할 이유가 있을까요?– 만약 충돌이 있었으면 작전상황실은 이미 난리가 났었을텐데요, 24시간 돌아가는
연합사 작전실에 100% 미군만 있는 것도 아니고 그렇다면 모두가 다 입을 맞추어야 하는데 이 또한 지속적으로
숨기기 힘들다는 것을 생각해 볼 때에 음모설로 보기에는 사실 무리가 있다는 생각이 듭니다.3. 반잠수정에 의한 어뢰 및 기뢰에 따른 파괴
– 북한의 반잠수정은 이미 지속적으로 개선되어 왔고 스텔스 기능도 많이 보안되어 온것은 이미 잘 알려진 사실입니다.
이러한 반 잠수정이 북의 해안포위력 시범에 따른 초계함들의 해로가 연안으로 바뀌었다는 것을 북한군이 알았다면 박수를 칠
일이었을 겁니다.왜냐하면 잠수정을 이용해서 얕은해역을 따라 혹은 공해상으로 며칠에 걸쳐서 은밀히 침투해 온다면 백령도 인근의 바다 속
지형이나 해류등을 고려할 때에 이를 레이더로 잡는 것은 거의 불가능한 것이 이미 주지의 사실입니다. 해군의
레이다 성능도 충분히 알고 있는 상태에서 엔진을 계속 킨 상태에서 무작정 들어오진 않았겠지요.그리고 중국이나 구소련의 어뢰등을 꾸준히 보완해 온 북한군의 상황을 고려할 때 우리가 생각하는 것보다 더 작으면서도 강하고
스텔스 기능이 강화된 중소형어뢰를 썼을 가능성도 높은 것이 사실입니다. 북한군의 능력을 과대평가해서도 안되지만
핵무기와 전략미사일 개발단계의 기술이 축적된 북한군을 한없이 낮게 잡아도 안될 것이라 생각됩니다.이때 반드시 고려해야 할 사항은 “전색” 입니다. 교량폭파나 건물폭파시 화력에 따른 화약량을 계산도 하지만 이러한 화약이 효과적으로
이용되기 위해서 화약을 효과적으로 덮는 “전색“도 철저히 계산(!)합니다.
만약 천안함이 침몰된 연안에서 상대적으로 작은 감응식 어뢰가 버블제트를 형성했다면 얕은 바다 바닥이 충분히
“전색“의 효과가 되어 몇배의 충격압력이 군함 하부로 한꺼번에
집중되었을 가능성이 충분히 있습니다.마치 폭음탄을 실에 매달아 터뜨릴 때 손을 위에 대고 있으면 별 상처를 안입지만, 땅에 놓고 똑같은 거리만큼 위에 손을 얹고 터뜨리면 “전색“
효과로 인해 손해 상당히 큰 충격과 함께 상해를 입히는 경우와 같습니다. 물속에서 불과십수미터의 수심이었다면 그 전색효과는 더 컸겠지요.그렇다면 인터넷에 많이 나와있는 천안함의 몇배가 되는 군함의 버블제트에 따른 군함 파괴와 이 경우를 비교하고 적용할 수
있는 가의 문제가 있습니다.저는 꼭 그렇지는 않다고 봅니다.
왜냐하면 그 배는 심해위에서 상대적으로 더 큰 어뢰가 사용되었기 때문에 더 큰 물기둥이 솟았고 이를 천안함의 연안기동과
전색효과 그리고 그 보다 더 작은 어뢰의 충격으로 비교하는 것은 무리가 있습니다. 따라서 파단면에 차이가
어느정도 있을 수 있고 1대1 비교에는 무리가 있을 것으로 사료 됩니다.
현재 올려진 함미아래부분의 긁힌 듯한 모습은 다른 배나 잠수함에 충돌했다기 보다는 자체하중과 물 하중까지 더해져
1000톤이 넘어간 상태에서 해저 바닥에 끌면서 해류로 인해 수십미터 이상이 끌렸다면 가능한 모습이라고 봅니다.(결 론)
결론적으로 저의 개인적인 생각을 정리해 본다면 다음과 같습니다.
1. 우리가 생각했던 것보다 개선되고 스텔스 기능이 강화된 반잠수정 및 어뢰가 사용될 가능성이 높음 (북잠수정은 이미 과거에도 레이더로도 잡기 힘들고 침투를 효과적으로 막을 수 없다(!)였습니다.
물론 이는 우리 UDT 등의 북한 침투에 북한군도 그 침투를 효과적으로 막을 수
없다는 것과 같습니다. 북한군만의 특수 사항이 아닙니다.)2. 연안기동시 있었던 “전색“효과와 상대적으로 노후된 함체 및 많은 무기 중량등이 복합적으로(!) 작용해서 작은 버블제트에도
급작스러운 파괴로 이어질 수 있었음. 이것이 기적과 같이 함수부분에 있던 58명이나 되는 인원이 무사히 돌아 올 수 있었던 것을 설명함.3. 인근에서 감지된 지진파를 분석한 결과 충격파에 따른 결과이고 이를 추정해보면 폭발이 있었다라는 결론이 나옴.
4. 군의 미적찌근한 음모설을 만드는 이유는, 상대적으로 작은 어뢰에도 연안에서
그리고 초계함의 노후화 및 구조의 취약함으로 인해 얼마든지 한국해군에 엄청난 타격을 가할 수 있고 또 이를 인정하는 것은 앞으로 한국해군의 회피기동
불가를 스스로 인정하고 북의 해안포나 미사일에 그대로 노출되는 심해로의 기동만이 가능하다는 정보를 북에 그냥 갖다 바치는 결과가 될 수도 있기에
딜레마에 빠진 것이고 이 또한 미군이나 다른 해군에게는 굉장한 관심을 이끌 즉 그들의 앞으로의 해군운용 전략에 영향을 미치는 문제라고 볼 수도
있으리라 생각해 봅니다.이는 물론 저의 지극히 개인적인 생각이고 전공 및 군경험에 따른 추론 입니다. 그러기에 그냥 이렇게 생각할 수도 있겠구나로 이해해 주시면 고맙겠습니다.
한가지 꼭 우리군에 얘기하고 싶은 것은 더이상 이런상황에 우와좌왕하지 않고 평상시 메뉴얼에 근거한 시스템을 대한민국군이
잘 구축했으면 하는 바램입니다.(덧붙인 참고사항)
지 난 십여년간 여러번의 해전 이 후 북괴의 보복에 대한 방어조치로 천안함을 포함한 여러 초계함들이 소위 무기의 완전무장을
통해 과적했을 가능성도 높습니다. 89년도에 건조될때에는 고려되지 않았던 미사일과 기타 무기체계의 변화가
있었을 테니까요. 이는 평상시의 Maintenance 효과를 반감시키면서
구조상 많은 무리가 있었을 것으로 예상되고 또 이는 버블제트에 의한 충격에 더 예민하게 반응했을 가능성이 충분히 있습니다.앞으로 함수부분이 인양되고 함미절단 부분과 같은 위치에 대한 상태 즉 처음 건조되었을때와
현재의 강성비교, 피로상테 및 Maintenance에 따른 문제점 등에
대한 분석이 뒤따르면 좀 더 과학적인 내용이 업데이트 되리라 봅니다.연안, 심해, 충돌, 버블제트, 전색효과, 좌초, 기뢰, 피로상태 등등 모든 위치, 충격, 현상태,
설계상태 등에 따라 많은 경우의 수를 세우고 이에 대한 기초적인 비파괴검사에서 부터 FEM해석 그리고 신뢰성에 기초한 해석 등이 좀 더 의미있는 내용을 주겠지요.예전 김훈 중위 사건에 외국전문가가 자살로 보기 힘들다는 결론에도 불구하고,
또 중장출신아버지의 노력에도 확실한 추가결론 없이 묻혀버린 사건과는 그 비교할 수 없는 국민적, 국가적, 군사적, 국제적 사건임을 생각할 때에 국내 민군의
전문가들의 분석역량으로도 의미있는 분석이 가능하겠지만 그래도 외국 전문가들의 의견이 그 객관성을 고려할 때에 더 큰 의미로 나오겠지요.만약 세번째 가설이 맞는다면 소가 뒷걸음치다가 범을 잡은 격이 되리라 봅니다.
물론 잘 아시는 내용에 대한 질문이라 믿고 단지 간단한 링크를 붙여봅니다.