송태호 교수의 버블제트 열전달 논리의 역설?

서재정 교수, “송태호 교수는 천안함 합조단 주장 전면 뒤집었다”

천안함 어뢰추진체 1번 글씨를 놓고 본격적인 뜨거운 공방이 벌어지고 있는 가운데 서재정 존스홉킨스대 정치학과 교수도 송태호 카이스트 기계공학과 교수의 입장을 전면 반박했다.

지난 2일 송태호 교수는 '천안함 어뢰 1번 글씨 부위 온도계산'이라는 제목의 논문을 통해 "어뢰 추진체 '1번 글씨'는 첫째, 폭약이 바닷물을 밀어내는데 에너지를 쓰기 때문에 온도가 급격하게 떨어지고 둘째, 디스크의 두께가 50mm가량 돼 글씨가 쓰인 뒷면까지 열이 전달될 시간적 여유가 없었다"면서 "뒷면의 온도는 단 0.1도도 안 올라가 열손상을 입을 수 없다" 고 이승헌 교수의 주장을 반박했다. 또 송 교수는 이 논문에서 “본 계산은 대학에서 기초적인 열전달을 배운 사람은 누구나 이해할 수 있는 정도로 쓰여졌다. 본 계산에 대한 전문적 토의를 얼마든지 환영하는 바”라고 자신감을 드러냈다.

이를 두고 서재정 교수는 6일 프레시안에 기고한 글에서 “천안함 민군 합동조사단의 주장을 전면적으로 뒤집는 연구 결과를 공개적으로 발표하는 용기를 발휘한 카이스트 기계공학과의 송태호 교수에게 경의를 표한다”며 “비슷한 이유로 국방부에도 깊은 존경을 표한다. 국방부의 공식적 입장에 정반대되는 주장을 국방부에서, 그것도 기자브리핑 시간에 발표하도록 하는 관용의 자세를 보여주었기 때문”이라며 역설적인 농담으로 송 교수의 논문을 반박하기 시작했다.

서 교수 글의 논지는 송 교수의 전제조건과 초기조건이 맞는다고 가정할 때 송 교수의 결론은 합조단의 주장을 오히려 부정하고, 이승헌 버지니아대 물리학과 교수와 자신의 주장을 뒷받침 한다는 것이다.

이승헌 교수와 서재정 교수는 경향신문 6월 1일자 기고문에서 어뢰에 나타나는 모순적 현상을 지적하며 "외부 페인트가 탔다면 '1번' 글씨도 타야 했고, '1번'이 남아 있다면 외부 페인트도 남아 있어야 한다. 그것이 과학이다. 그러나 고열에 견딜 수 있는 외부 페인트는 타버렸고, 저온에도 타는 내부 잉크는 남아 있다"고 지적한 바 있다. 송 교수의 주장은 이 부분을 오히려 뒷받침 한다는 것이다.

  송태호 교수 논문에 담긴 열해석 과정의 도시
서 교수는 “송태호 교수의 결론대로 '1번'이 타지 않았다면 외부 페인트도 타지 않았어야 한다”며 “송 교수의 계산 결과를 보면 버블이 반경 6.3m까지 팽창해 어뢰의 '1번' 글씨 부분을 감싸는 순간 버블의 온도는 섭씨 -28도이다. '1번'은 물론 외부 페인트도 태울 수 없는 온도다. 따라서 송 교수의 계산이 맞는다면 어뢰 추진체 뒷부분의 외부 페인트가 타버렸다는 사실이 설명되지 않고, 우리가 지적한 모순은 여전히 해소되지 않는다”고 지적했다.

서 교수는 이어 “이보다 더 중요한 점은 송 교수가 버블효과를 송두리째 부정하고 있다는 점”이라며 “그는 버블이 함저에 닿는 순간 ‘선체 바닥에 대기압보다도 낮은 0.1기압의 음압(陰壓)이 가해지면서 가공할 굽힘 응력을 작용시키게 된다’고 주장하고 있다. 이 버블 압력은 필자가 추산했던 것보다도 훨씬 약한 압력이다. 이 정도의 압력으로 천안함 선체가 절단될 수 없는 것은 말할 바도 없다”고 주장했다.

송 교수가 폭발 후 0.2초면 버블이 ‘대기에 일부 노출’된다고 지적한 부분을 두고도 합조단 주장과 맞지 않는다고 반박했다. 서 교수는 “버블은 대기에 노출되면 터지게 되므로 당연히 더 이상의 팽창과 수축은 불가능하다”며 “합조단은 버블이 팽창과 수축을 반복하면서 천안함을 절단시켰다고 했지만, 송 교수는 버블의 1차 수축조차 불가능하다고 주장하고 있는 것”이라고 설명했다.

그는 송 교수의 결론을 따르면 버블제트와 물기둥 현상도 불가능하다고 덧붙였다. 버블이 터지는 순간 버블 압력이 외부압력보다 낮으므로 주변의 물이 버블 안으로 빨려 들어간다는 설명이다. 서 재정 교수는 “버블이 터지는 순간 그 압력으로 물이 분사되어 100m 이상의 물기둥을 형성한다는 합조단의 주장을 정면으로 부인하는 것”이라며 “이러한 송 교수의 결론은 버블효과에 관한 기존 이론과 실험결과들을 전면적으로 부인하는 중대한 주장”이라고 강조했다.

서 교수는 마지막으로 “송 교수의 결론이 맞는다면 국방부는 합조단의 조사보고서를 폐기해야 할 것”이라며 “국방부는 이러한 송 교수의 주장이 맞는다고 보는가. 이제는 국방부가 답할 차례”라고 촉구했다.
논설
사진
영상
카툰
판화
기획연재 전체목록

온라인 뉴스구독

뉴스레터를 신청하시면 귀하의 이메일로 주요뉴스를 보내드립니다.