(서프라이즈 / 신상철 / 2010-08-22)
국방부와 함장의 증언은 사실과 다르다
지난번 글에서 선박이 물에 뜨는 원리와 복원력에 대해 먼저 언급을 한 이유는, 조각배나 통통배 수준이 아닌 어느 정도 규모가 있는 선박이 한쪽으로 급격하게 기울어지려면 그러한 현상이 나타나게 하는 특수한 상황이 있어야 한다는 점을 말씀드리기 위함이었습니다.
정리하는 의미에서 LST(Landing Ship Tank, 상륙수송함)를 놓고 몇 가지 Case를 가정하여 상황에 따른 현상을 말씀드리면 다음과 같습니다.
첫째, LST 갑판 하부 적재공간에 탱크를 가득 싣는 경우
(1) 갑판 하부 바닥에 무거운 중량의 탱크를 싣게 되므로 선박의 안정성과 복원력이 매우 뛰어나게 될 것입니다. 그러나 그것이 지나치게 클 경우 횡요(롤링)가 심해지고 횡요주기가 짧아져서 항해하는 데 상당한 피로감을 느끼고, 내부에 적재된 화물의 결박(Lashing)을 더욱 철저히 해야 할 필요가 생길 것입니다. 이런 경우 발라스트 조절 즉, 해수탱크의 물을 Pump out 시켜 무게 중심을 조금 높이는 작업을 해야 할 것입니다.
(2) 전쟁 중 철수명령에 의해 급박하게 최대한 많은 장비와 군병력을 한꺼번에 철수해야 하는 상황이라면, 최대 적재용량도 따져봐야 하고, 화물과 병력의 탑재 위치 또한 매우 신중하게 고려해야 합니다. 선박의 복원력이 무조건 높아서 좋은 것이 아니며 오히려 그 자체가 안정성을 저해할 우려가 있기 때문입니다.
(3) 만약 적재용량을 충분히 고려하지 않고 과하게 적재를 한 경우, 태풍 등 황천을 만나 거대한 파도가 선박의 갑판 위를 내리칠 경우 비록 순간적이긴 하나 ‘선박+화물하중+파도해수하중’이 부력보다 커지는 현상이 발생하여 순식간에 가라앉는 경우도 발생할 것입니다.
둘째, LST 갑판 위에 탱크를 잔뜩 싣는 경우
(1) 예를 들어 갑판 하부 공간에는 부상병들을 가득 태워야 해서 부득이 갑판 위에 탱크와 같은 중량물을 많이 실어야 하는 경우엔 무게 중심이 상당이 높아져서 복원력에 문제가 발생하게 될 것입니다. 이럴 경우에는 선저하부에 있는 발라스트 탱크에 해수를 주입하여 무게중심을 인위적으로 낮추어 주어야 합니다.
(2) 만약 화물의 무게가 너무 커서 발라스트로 주입되는 해수 무게까지 감안할 때 자칫 적재용량을 초과하게 될 것을 우려해 발라스트 없이 그냥 출항을 했다면, 선박의 안정성과 복원력이 저하되어 좌로 혹은 우로 기우뚱거리며 항해하게 될 것이며 폭풍우 등 황천을 만나면 순식간에 전복될 우려가 있습니다.
(3) 최악의 경우, 적재용량 초과로 추가 발라스트 주입은 힘들 터이니 갑판 위의 탱크들을 풀어서 바다에 버림으로써 하중도 줄이고 무게 중심도 낮추어 선박의 안정성과 복원력을 높여야 할 것입니다. |
천안함을 90도가량 기울게 한 힘의 실체
천안함 규모의 선박을 한쪽으로 기울게 하는 힘에는 어떤 것이 있을 수 있을까요. 거대한 파도, 폭발에 의한 힘, 충격에 의한 힘 등을 들 수 있을 것입니다. 그러나 당시 그럴 정도로 거대한 파도는 없었으니 배제를 하고, 나머지 폭발이든 충격이든 만약 그러한 외력에 의해 한쪽으로 급격히 기울어졌다면 곧이어 다시 반대쪽으로 복원이 되었어야 정상입니다.
또한 조각배나 통통배 수준이라면 모르되 천안함 정도 규모의 선박에 어떠한 외력이 발생한다 하더라도 90도 가까이 기울어지는 것은 기본적으로 불가능합니다. 특히 화물을 싣는 수송선도 아니고, 태생적으로 안정성과 복원력이 뛰어날 수밖에 없는 전투함의 경우 더욱더 그렇습니다.
국방부는 거대한 폭발에 의해 그렇게 되었다고 주장을 하지만, 폭발력은 그 자체로 순간 충격량이 커서 폭발이 닿는 부분을 파괴시키고 뜯어버리지 함선 전체의 중량을 90도 가까이 기울이지 못하며, 충돌 또한 천안함 규모의 함선을 90도 기울이려면 적어도 몇만 톤급 규모의 선박이 고속으로 달려와서 들이받아야만 가능할는지 모르겠지만 어지간한 충돌로는 그런 현상이 불가능합니다.
혹자는 폭발이 일어나고 즉시 해수가 유입되어 그렇게 되었다는 주장도 할 수 있겠지만, 함수의 경우 급격히 가라앉지 않았다는 점, 즉 함수에 침수가 유입되는 시간이 길다는 상황 자체가 선박이 한쪽으로 기울었다가 복원되지 못하고 계속 누워있는 상황을 설명해내지 못합니다. 선박이 바로 가라앉지 않는 이상, 한쪽으로 기울어진 배는 다시 반대쪽으로 복원되어야 정상이라는 뜻이지요.
그런데 천안함의 경우 함수가 우현으로 90도 기울어지면서 복원되지 못하고 계속 누워 있다가 결국 침수로 인해 가라앉기 시작합니다.
함수 함미가 분리되는 시간과 관련이 있다
바로 그 점에 열쇠가 있습니다. 함수가 기울어진 시간은 함수 함미가 분리되고 나서야 발생 가능한 현상이라는 결론입니다. 즉, 폭발이든 충격이든 외력이 발생한 시점에 즉각 기울어진 것이 아니고, 함수와 함미가 분리되는 순간부터 기울어졌다는 것이지요. 그것은 의외로 선체 구조적인 특징에서 비롯됩니다.
선박의 복원성과 안정성은 선체 전체의 구조와 관계가 있습니다. 즉 선박이 하나의 구조물로서 갖고 있는 역학관계에 의하여 복원성이 결정되는데 만약 선체가 분리되는 경우엔 분리된 선체 각각의 구조에 의하여 새로이 정의될 수밖에 없다는 점이지요. 천안함의 구조를 보시면서 분리되고 난 이후 하중의 분포를 살펴보면 이해가 되시리라 생각합니다.
(1) 함미의 경우
천안함 함미는 함수와 분리되기 전 이미 상당한 침수로 인해 집중하중이 크게 작용하는 상황이었습니다. 따라서 함미는 함수를 붙잡은 채 아래로 끌어내리는 힘을 가하였을 것이고, 그만큼 함수의 앞부분은 위로 뜨는 현상이 발생하였을 것입니다. 그러한 힘의 역학관계가 두 번째 사고에서 선체가 부러지도록 하는데 크게 작용하였음이 분명합니다.
함미는 엔진 및 기타 선체의 동력과 추진에 관한 모든 중장비들이 선체 바닥에 배치되어 있습니다. 따라서 그러한 중량의 설비들이 천안함 전체에 안정된 복원력을 부여하는 무게중심의 역할을 도맡아 했던 것이지요. 함미가 함수와 분리되고 난 이후, 함수가 떨어져 나간 만큼 함미는 더욱더 무게중심이 낮아졌을 것입니다.
따라서 함미는 함수와 분리된 이후 선체가 좌우로 기울어지는 일은 없었습니다. 단, 함수가 떨어져 나가자 이미 심각한 침수로 인해 상당한 추가 하중이 발생한 상태였던 함미부분은 중량의 디젤엔진과 연돌이 있는 앞쪽이 먼저 앞으로 고개를 숙이며 물속으로 들어갔던 것이지요. 물론 함미의 급속한 침몰은 이미 상당한 침수가 존재했음을 증명하는 중요한 증거입니다.
(2) 함수의 경우
천안함 함수는 함미와 분리되기 전에는 한쪽으로 기울어지지 않았습니다. 따라서 TOD 영상에 보이는 함수가 옆으로 누운 모습은 함미와 분리되고 난 이후의 모습입니다.
위 그림에서 보다시피 가스터빈실과 함미가 떨어져 나가고 난 이후의 함수만 단독으로 보았을 때 흘수선 아래쪽보다 위쪽이 더 부피가 커 보입니다. 그러나 흘수선 아래쪽은 연료탱크와 탄약고가 있어 흘수선을 중심으로 상·하의 무게가 비슷한 정도가 아니었나 싶습니다. 따라서 함수는 복원력을 상실하는 상황이 되어 자연히 한쪽으로 기울어질 수밖에 없는 것입니다.
따라서 함수와 함미가 분리되는 순간, 함수는 함미가 잡아당기고 있다가 놓는 만큼 위로 튀어 올랐을 것이고, 이후 한쪽으로 쏠리기 시작하면서 거의 90도 가까이 드러눕기 시작하고 이후 침수가 서서히 진행되면서 가라앉았을 것입니다. 이때 함수는 앞부분보다 뒷부분이 먼저 가라앉는 것은 뒷부분은 침수가 진행되는 반면 앞부분은 절대 밀폐구획(Tight Section)이 존재하기 때문입니다.
2차 사고가 난 후 35초간 분리되지 않았던 현상에 대하여
국회에서 민노당 이정희 대표가 국방부장관에게 질문을 했습니다. “TOD 영상을 보면 거대한 충격과 함께 순식간에 함수와 함미가 분리되었다는 국방부 주장과 달리 약 35초간 분리되지 않고 있는데 어떻게 된 것이냐?”라고 묻자 국방부는 “영상이 뚜렷하지 않아 분리되지 않은 것처럼 보일 뿐이지 실제로는 이미 분리가 된 것이다.”라고 답변을 합니다.
그러나 이러한 국방부의 답변은 사실과 다른 것입니다. 좌측의 사례에서 보시는 바와 같이 만약 분리가 되었다면 제일 먼저 함미 부분의 영상이 달라져야 합니다. 함미의 앞부분이 앞으로 내리꽂히면서 후미부가 하늘을 향해 엉덩이를 들어 올리는 모습이 되었어야 하고, 동시에 함수부는 옆으로 기울어지는 영상의 모습이었어야 합니다.
그러나 함수와 함미가 분리되었는지 아닌지 분간이 되지 않을 정도의 영상이라면 그것은 분리가 되지 않았다는 것을 의미하는 것입니다.
따라서, 천안함이 우현으로 90도 기울어진 현상은 함수에만 해당된 현상이며, 그것은 2차 사고와 동시에 발생한 것이 아니라, 2차 사고 후 35초가 지난 시간에 함수와 함미가 분리됨과 동시에 나타난 현상입니다.
천안함에는 폭발의 흔적이 없고, 폭발이 있었다면 존재해야 할 수많은 정황이 전혀 나타나지 않았으므로 저는 2차 사고를 충돌로 추정하고 있습니다. 그러한 추정과 함께 천안함 함장의 증언 즉, “쾅! 하는 충돌음과 동시에 배가 우측으로 기울었다”는 증언과 “두 번에 걸친 거대한 굉음을 들었다”는 대원들의 증언을 염두에 두고 당시 상황을 추론하면 다음과 같습니다.
2차 사고순간 재구성
2차 사고지점에서 천안함 좌현에 충돌이 발생하면서 일차적으로 '충돌음'이 발생합니다. 이후 충돌 포인트부터 크랙이 발생하고 이차적으로 가스터빈실의 앞·뒤가 절단되면서 가스터빈실이 통째로 떨어져 떨어져나감과 동시에 제일 두꺼운 철판인 상갑판이 앞뒤에서 내리누르는 하중과 손상을 견디지 못하고 거대한 굉음을 내면서 절단됩니다. 그 후 함미는 가라앉고 함수는 함미가 분리되면서 생긴 모멘텀의 변화로 위로 한번 튀어 올랐다가 내려오면서 우현으로 급격히 기울어져 그 상태를 계속 유지하며 침수가 진행된 것입니다. |
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