지진파와 공중음파


합조단의 최종보고서에 대한 반론 성격의 언론검증위의 10월 12일 발표문을 보면서 상당한 아쉬움을 느꼈습니다. 주요한 의혹들이 언급되긴 했지만, 가장 기초적이고 기본적인 핵심 문제를 간과한 느낌입니다. 사고(사건)의 원인을 분석하는데 우선해야 할 것은 사고(사건)의 발생 시간과 장소의 확정입니다. 국방부와 합조단은 천안함 사고 발생 시간과 장소를 지자연이 관측한 지진파와 공중음파를 근거로 하여 추정하였습니다. 그런데 합조단의 최종보고서는 이 지진파와 공중음파가 천안함 사고와 연관이 있다는 것을 증명하지도 않았을 뿐 아니라, 보고서의 내용이 앞뒤가 맞지 않는 모순들로 가득합니다. 

언론 검증위의 발표문도 국방부와 합조단이 천안함 사고의 가장 핵심적인 증거로 내세우는 지진파와 공중음파에 대해 단 몇 줄의 언급으로 그치고, 그것도 문제점을 지적한 것이 아니라 지진파와 공중음파가 사고와 연관이 있음을 자인하고 있어 매우 실망스러웠습니다.

언론검증위가 간과한 합조단 최종보고서의 지진파와 공중음파와 관련한 내용의 문제점을 지적해 보겠습니다.

합조단 보고서는 1차 공중음파는 폭발(충격파)에 의한 것이고, 2차 공중음파는 버블 팽창시 발생한 것이라고 했습니다. 그리고 1,2차 공중음파의 관측시간차 1.1초를 버블주기라고 했습니다.

다음은 합조단 최종보고서의 133~134 page에 나오는 내용을 그대로 옮긴 것입니다.

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미국 조사팀은 천안함을 절단시킨 어뢰의 폭약량과 폭발 위치를 분석하기 위하여 폭발 당시 지진연구센터에서 감지한 지진파 및 공중음파를 분석하였다. <그림 3장-5-2>에 제시된 바와 같이 백령도의 4개의 지진감시소에서는 진도 1.5의 지진파를 감지하였고, 11개의 음파감지소에서는 1.1초 간격으로 2개의 음향 파동주기가 포함된 공중음파를 감지하였다. 수중에서 폭약이 폭발할 때 2개의 음향파동이 발생하는데 첫번째 파동은 폭약이 폭발 시 발생하며, 두 번째 파동은 버블 팽창 순간에 발생하는 것으로 음파간격 1.1초는 수중폭발 시 발생하는 버블 주기를 나타낸다. 이러한 측정 데이터를 근거로 Willis의 공식을 적용하여 버블 주기에 해당되는 폭약량과 수심을 분석한 결과는 <그림 3장-5-3>과 같다.

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1) 버블주기라 함은 버블이 팽창하여 수축하는데 걸린 시간입니다. 즉 버블의 팽창시점에서 버블이 다시 재팽창하는 시점까지의 시간입니다. 그런데 합조단은 버블주기를 폭발(충격파)시점에서 1차 버블이 팽창한 시점 사이라고 합니다.


2) 합조단은 1,2차 공중음파 관측시간차 1.1초를 버블주기라고 보고 이것을 Willis 공식에 대입하여 폭약의 량을 계산하였습니다. 카이스트 송태호 교수의 버블주기의 개념은 합조단 보고서와 달리 버블이 팽창하여 수축하는 사이클을 말하고, 1.6초라는 버블주기를 계산해 내었습니다. 즉, 합조단 보고서가 버블주기라고 본 1.1초는 사실은 버블주기가 아님으로 합조단이 Willis 공식으로 폭약의 량을 계산한 것은 아무 근거없는  엉터리라는 이야기이지요.


3) 합조단 보고서의 162페이지 <그림 3장 6-17>을 보면 버블이 팽창, 수축, 붕괴하는 과정을 시뮬레이션한 것이 나오는데 여기에는 버블이 붕괴되는 시점이 기폭 후 1.1초로 나옵니다. 공중음파 분석에서는 폭발 1.1초 뒤에 버블이 팽창하여 2차 공중음파를 발생시켰다고 해 놓고 시뮬레이션에서는 기폭 후 1.1초 후에 버블이 붕괴하는 것으로 나타난 것은 앞뒤가 맞지 않습니다.


4) 1차 공중음파는 폭발(충격파)에 의한 것이고, 2차 공중음파는 버블 팽창에 의한 것이라면, 충격파와 버블팽창의 에너지 크기와 음파의 성질이 다를 것인데, 왜 지자연 관측기록에는 두 음파가 거의 똑같은 진폭과 주기, 파형을 나타내는 것일까요?

(보고서 그림 3장-5-2 참조)


5) 합조단의 보고서대로 천안함이 어뢰에 의해 피격되었다면 그 과정에서 발생하는 음파는 1)폭발(충격파), 2)버블팽창, 3)워터젯트, 4)천안함 절단 등 적어도 4차례에 걸쳐 발생했을 것입니다. 그런데 지자연의 음파관측기에는 1)폭발(충격파), 2)버블팽창시의 음파만 관측되었습니다. 3)워터젯트, 4)천안함 절단시의 굉음은 지자연 관측기에 기록되지 않은 이유는 무엇입니까? 이 굉음(음파)들이 200Hz 이상의 고주파라서 200Hz 이하의 저주파만 관측할 수 있는 지자연의 음파관측기가 관측을 못한 것인가요? 아니면 그 흔적이 잡혔으나, 소음으로 처리하여 제거해 나타낸 것인가요?


6) 합조단 보고서는 폭발에 따른  1차 공중음파가 관측된 뒤 1.1초 후 버블팽창에 따른 2차 공중음파가 관측된 것으로 말하고 있습니다. 그러나 카이스트 송태호 교수의 보고서를 보면, 폭발후 곧바로 버블이 팽창하기 시작하는 것으로 나와 있습니다. 또 합조단 보고서 224 페이지의 <그림 부록 2-3-3> 소형 수조 시험에서 고속 촬영된 영상들을 보면 기폭 후 5.2ms만에 화염과 함께 버블이 생기는 장면이 나옵니다. 기폭과 동시에 버블이 생성, 팽창하기 시작했다는 것이죠.

따라서 합조단이 1차 공중음파는 폭발(기폭, 충격파)에 의한 것이고, 1.1초 후에 관측된 2차 공중음파가 버블의 팽창시에 발생한 것이라는 말은 어불성설이지요. 2차 공중음파가 버블이 최대 팽창한 시점에서 발생한 것이라고 하더라도 버블주기가 1.1초라면 팽창이 최대가 된 시점은 0.55초가 됨으로 이것 또한 성립하지 않습니다.


7) mbc가 방영한 기상청 지진파 관측기록에는 1차 지진파가 발생한 후 31초 뒤에 2차 지진파가 관측된 것이 나옵니다. 그런데 합조단 보고서는 이에 대한 설명이 전혀 없습니다. 2차 지진파는 사고와 연관이 있는 것입니까? 없는 것입니까?

mbc 방영 일자는 국방부가 3차 TOD동영상을 공개하기 전이라 이 2차 지진파를 함미가 침몰하면서 해저에 충돌할 때 발생한 것이라고 설명하고 있지만, 이것도 3차 TOD 동영상에 나타난 함미의 촬영 장면으로 뒤집어지게 됩니다. 2차 지진파는 1차 지진파가 관측된 후 31초 지난 뒤에 관측되었습니다. 만약 2차 지진파가 함미가 해저에 충돌할 때 발생한 것이라면 함미는 어뢰가 폭발하여 충격파가 발생한 후 31초 뒤에 함미가 침몰하여 해저에 충돌했다는 것이 됩니다. 그런데 3차 동영상을 보면 함미는 사고(폭발) 후 3분이 지나도 수면 위로 보입니다. 수심이 47m 이고, 함미의 길이가 33m 정도인 점을 고려할 때, 함미의 어느 부분이 수면에서 보인다면 함미는 절대 해저면에 닿을 수가 없지요. 즉 2차 지진파는 절대 함미가 해저에 충돌하면서 발생한 것이 아니라는 것입니다. 2차 지진파가 어뢰에 의한 폭발과 관련이 없다면 1차 지진파가 천안함이 어뢰에 의한 폭발로 발생한 것이라고 할 수 있을까요?

(2차 지진파에 대한 자료는 아래의 참고사항에 링크된 mbc방송을 참고하십시오)


8) 천안함 사고의 시간과 장소를 확정하는데 결정적인 역할을 한 것은 지진파와 공중음파였습니다. 합조단과 국방부는 이 지진파와 음파 분석을 토대로 천안함 사고 지점과 사고 발생 장소를 최종적으로 확정했습니다. 그런데 이 중요한 증거에 대해 보고서 135페이지에 <그림 3장 5-2 사건 당일 감지된 지진파와 공중음파>라는 조그만 그림 1장만 올려놓았습니다. 이 그림 1장도 흐릿하여 확대해도 알아볼 수 없는 부실하기 짝이 없는 것이지요. 그림을 올려놓고 분석도 하지 않았습니다. 4개의 지진파 감지소와 11개의 음파 감지소의 위치가 어디에 있는지, 사고 원점과의 거리는 얼마인지, 각 지진 관측소에서 감지된 지진파와 공중음파를 분석하면 정확히 1개의 지점을 가리키는지에 대한 설명도 없습니다. 지진파를 분석해서 나온 지진강도와 이것을 TNT로 환산했을 때 량에 대한 언급도 없습니다. 다른 부분에서는 수십 페이지를 할애하며 분석하고 설명하면서 정작 가장 중요한 증거(지진파와 공중음파)에 대한 분석과 설명은 달랑 그림 1장과 몇 줄의 언급 뿐입니다.


상기의 사실들을 종합해 보면, 지진파와 공중음파는 천안함 사고와 관계가 없거나, 설사 관계가 있다 하더라도 버블젯트 어뢰에 의해 발생한 것이라고 보기 힘듭니다. 백번 양보하여 버블젯트 어뢰의 폭발에 의한 것이었다 하더라도 합조단은 제대로 된 분석을 한 것이 아닙니다.

<참고자료>

1. 합조단의 천안함 최종 보고서

2. 언론검증위-천안함 종합 보고서

3. 송태호 교수의 천안함온도계산 보고서

4. 시사인 기사-공중음파 원자료 학계에 공개해야

5. mbc 방송 - 2차 지진파