교수北어뢰 추진부 글씨 '1번' 안지워진 과학적 설명 제시-송태호 카이스트

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작성자 한심이 댓글 0건 조회 1,469회 작성일 10-08-03 12:31

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北어뢰 추진부 글씨 '1번' 안지워진 과학적 설명 제시

  • 입력 : 2010.08.03 03:03 / 수정 : 2010.08.03 06:51

송태호 카이스트 교수, 주간조선에 논문 공개
"高熱로 글씨 탔을 거란 주장, 열역학의 기본도 모르는 오류"
"水中에선 물 밀어내느라 폭발에너지 대부분 소모
버블온도 급속히 냉각… '1번' 글씨 쓰인 부분, 폭발 후 온도변화 없어
"

천안함 침몰 해역에서 수거된 북한제 어뢰 추진부에 쓰인 '1번' 글씨가 폭발 당시 타지 않고 그대로 남은 이유에 대한 과학적 설명이 2일 제시됐다.

열(熱)전달 분야 전문가인 송태호 카이스트(KAIST·한국과학기술원) 기계공학과 교수는 이날 주간조선에 공개한 '천안함 어뢰 1번 글씨 부위 온도 계산'이란 제목의 논문에서 "열역학 이론들과 수치해석법을 통해 1번이란 글씨가 쓰인 (어뢰 추진부) 디스크 뒷면은 폭발 후 온도가 단 0.1도도 올라가지 않았을 것이라는 결론을 도출했다"고 밝혔다.

"3000도 버블이 0.1초 후엔 28도"

그동안 국방부 민·군 합동조사단의 조사결과에 의문을 제기한 일부 학자들은 "폭발 직후 어뢰 추진부 뒷부분의 온도는 섭씨 수백도까지 올라 1번 글씨에 쓰인 마커펜 잉크는 탈 수밖에 없다"고 주장해왔다. 특히 이승헌 미 버지니아대 교수(물리학 전공)는 "마커펜 글씨가 남아있는 어뢰 내부 온도는 최소 섭씨 325도 이상 올라갔을 것"이라며 "마커펜 성분의 끓는점이 78.4~138.5도란 점을 감안할 때 폭발 뒤 마커펜 흔적이 남을 수는 없다"는 논리를 폈다.

송 교수는 이런 논리에 대해 "열역학의 기본도 모르는 사람들이 내세운 허무맹랑한 주장으로 오류투성이"라고 했다. 송 교수에 따르면 이 교수 등이 저지른 첫 번째 오류는 수중 폭발 상황을 대기 중 폭발 상황으로 가정한 것이다. 이 교수는 "TNT 250㎏짜리 어뢰 폭발시 방출된 열의 13%만 있어도 어뢰 온도는 150도까지 올라간다"는 취지의 주장을 했다.

이에 대해 송 교수는 "폭약이 공기 중에서 터지면 주변 공기를 집어삼키며 충격파가 전진하기 때문에 열이 쉽게 전달되지만 수중에선 안 그렇다"고 했다. 폭발 즉시 폭약은 부피 151L의 가스 덩어리(버블)로 변해 순간적으로 팽창하는데, 이 과정에서 주변의 물을 밀어내느라 에너지를 크게 소모한다는 것이다. 송 교수는 "이 과정을 거치며 폭발 직후 3003도였던 버블의 온도는 0.1초 후 28도로 급속 냉각된다"고 했다. 이를 단열팽창이라 한다.

"5㎝두께 철판 달구려면 140초 필요"

팽창한 버블이 어뢰 추진부 디스크에 닿을 만큼 커지기까진 약 0.0071초가 걸린다. 이때 버블의 온도는 604도. 송 교수는 "높은 온도긴 하나 버블이 도달한 지점은 1번 글씨가 쓰인 디스크 뒷면이 아니라 앞면"이라며 "버블이 충분한 시간 동안 디스크를 달궈야 잉크에 영향을 준다"고 했다.

송 교수의 계산에 따르면 두께 50㎜짜리 강판 디스크 뒷면까지 열이 전달되려면 140초가 필요하다. 이에 비해 어뢰 폭발과 버블의 팽창이 일어나는 시간은 길어야 1~2초다. 송 교수는 "디스크 앞면에 3000도의 열이 가해진다 해도 1초 후 뒷면의 온도는 1억분의 1도도 안 올라간다"며 "석고보드 위에 뜨거운 불길이 잠시 스쳐 지나가도 아래에선 아무런 열기를 느낄 수 없는 것과 같은 이치"라고 했다. 그는 "이승헌 교수 등이 저지른 두 번째 오류는 바로 디스크 앞면에서 뒷면으로 열이 전달되는 데 걸리는 시간을 전혀 고려하지 않은 점"이라고 했다.

동료교수 26명이 논문 추인

송 교수는 '1번 글씨가 타버릴 수밖에 없다'고 주장하는 측의 입장을 계산에 최대한 반영했다. 어뢰 폭발시 추진부가 뒤로 밀렸기 때문에 열의 영향을 받지 않았다는 합조단의 설명을 배제한 채 추진부가 원래 위치에서 고스란히 열에 노출됐다고 가정했을 뿐 아니라 탄두부에서 추진부 사이의 원통형 공간을 빈공간으로 가정해 열 전달을 위한 최적의 상황을 상정했다.

송 교수는 "그럼에도 불구하고 디스크 앞면 온도는 0.0145초 후 5.46도까지 상승했다 서서히 냉각되며 1번 글씨가 쓰인 디스크 뒷면은 온도 변화 자체가 없다"는 결론을 내렸다.

카이스트 기계공학과 동료 교수 26명의 추인을 받은 송 교수의 논문은 카이스트 '열전달 연구실' 인터넷 사이트(htl.kaist.ac.kr/)에도 공개됐다. 그는 "전문가라면 누구든 내 연구를 검토해줬으면 좋겠다"고 했다.