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천안함은 북한 중어뢰의 수중폭발에 따른 버블제트(물기둥)로 선체가 절단되면서 침몰한 것으로 드러났다. 음향항적(추적) 기능을 지닌 북한산 CHT-02D 어뢰는 천안함의 가스터빈실 좌현 하단부에서 강력한 수중폭발을 일으켰다.

◆수중 폭발 근거는=윤덕용 민군합동조사단장은 20일 “선체 손상 부위를 정밀계측하고 분석했을 때 충격파와 물기둥 효과로 인해 선체 용골이 함정 건조 당시와 비교해 위쪽으로 크게 변형되었다”면서 “함수, 함미의 선저가 아래쪽에서 위쪽으로 꺾인 것도 수중폭발이 있었다는 것을 입증한다”고 밝혔다.

천안함은 주 갑판이 가스터빈실 내 장비를 정비하기 위한 대형 출입구 주위를 중심으로 파손됐고, 좌현 측이 위쪽으로 크게 변형됐다.

함정이 파도 등으로 좌우로 흔들리는 것을 막는 안정기에도 강력한 압력을 받은 흔적이 남아 있다. 선저 다른 부분에서도 버블이 밀어올린 수압으로 파손된 흔적이 여러 군데에서 확인됐다.

이 밖에도 합조단은 한국지질자원연구원이 포착한 폭발 당시 공중음파가 11개소에서 1.1초 간격으로 두 번 감지된 점, 사망자에게서 파편상이나 화상 흔적이 발견되지 않고 골절과 열창 등이 관찰된 점 등 모든 정황이 수중폭발에 의한 충격파와 버블효과 증거라고 제시했다.

◆“물기둥 있었다”=합조단은 물기둥을 목격한 군인이 있었음을 처음으로 공개했다. 군은 백령도 해병여단 초병이 폭발 당시 해상에서 높이 약 100m, 폭이 20∼30m의 하얀 섬광기둥을 목격했다고 밝혔다.

천안함 좌현에 있던 견시병도 폭발과 동시에 넘어졌을 때 얼굴에 물방울이 튀었다고 진술했고, 생존자들이 천안함을 탈출할 때 좌현 외벽 부분의 움푹 들어간 부분에 물이 고여 발목이 빠졌다는 진술도 있었다.

이기봉 폭발유형 분과장은 “폭약이 폭발해서 발생한 잔재가 (물기둥에 섞여 퍼져) 선체 전반적인 부분에서 검출됐다”면서 “이 모든 정황을 종합할 때 물기둥이 발생한 결과라고 할 수 있다”고 설명했다.

◆물기둥, 천안함 어떻게 침몰시켰나=폭약 등이 수중에서 폭발하면 대부분 물기둥이 발생한다. 폭발은 또 충격파(Shock Wave)와 버블을 발생시킨다.

총 에너지의 54%에 달하고 먼저 발생하는 충격파는 강한 압력에 비해 빨리 소멸해 함체에 큰 피해를 주진 않지만 나머지 46%의 에너지에 해당하는 버블은 압력이 낮지만 장시간 지속돼 함체를 두 동강낼 수 있다.

함체는 버블이 처음 밀어올리는 힘에 의해 ‘역V자’로 변형됐다가 다시 수축하는 버블에 의해 ‘V자’로 꺾이면서 충격을 받는다.

마지막 재폭발한 버블은 강력한 2차 충격(제트 충격)을 발생시켜 함체를 끊어 버린다.

합조단은 이런 기초 데이터를 바탕으로 30가지 계산 조건을 대입해 시뮬레이션 실험을 한 결과 가스터빈실 좌현 3m 아래, 수심 6∼9m 지점에서 250㎏ 규모로 발생한 폭발이 천안함의 절단 상태와 유사한 결과를 낸다는 결론을 이끌어냈다.

나기천 기자 na@segye.com