"美 물리학교수, 천안함 어뢰 1번 글씨 남을 수 없어"
폭발시 발생 열 13%만 전달되도 잉크 타버려
민주당 최문순 의원은 민군합동조사단이 천안함 사고가 북한 소행이라며 결정적 증거로 제시한 어뢰 추진체에 쓰인 '1번'이라는 파란색 글씨는 어뢰가 폭발하면 소실된다고 주장했다.
최 의원은 31일 보도자료를 내고 "미국 버지니아대 물리학과 교수에 분석을 의뢰한 결과 잉크로 쓰인 것으로 추정되는 '1번' 글씨는 어뢰 폭발로 발생하는 열로 소실되고 남지 않게 된다"고 밝혔다.
그동안 어뢰에 쓰인 글씨가 고열에 어떻게 남아있을 수 있느냐는 의혹이 네티즌 사이에서 일기는 했지만 이에 대해 과학적인 분석이 이뤄진 것을 처음이다.
그는 "250kg의 폭약량에서 발산될 에너지 양에 근거해서 간단한 계산을 해보면, 폭발 직후 어뢰의 추진 후부의 온도는 쉽게 350 °C 혹은 1000 °C 이상까지도 올라가게 된다"며 "이러한 온도로 유기 마커펜의 잉크는 타버리게 된다"고 설명했다.
해당 교수의 분석에 따르면 파란색 잉크는 자일렌, 톨루엔, 알코올로 이뤄져 있으며 각각의 끓는점은 138.5 °C (자일렌), 110.6 °C(톨루엔), 78.4°C(알콜)이다
만일 폭발시 발생하는 열의 13%만이 철로 전달되었다고 하더라도, 철의 온도는 150 °C 이상으로 증가하게 되고 잉크는 타버린다는 것이다.
합조단은 중간조사 결과 발표때 어뢰 폭발과정에서 발생하는 열은 기본적으로 3,000°C 이상 발생한다고 밝힌 바 있다.
분석을 맡았던 교수는 개인적인 사정으로 익명을 요구했으며 분석 결과에 대해서는 다른 연구원들에게 확인을 받은 것으로 알려졌다.
또 글씨가 잉크가 아닌 페인트로 쓰인 경우에 대해서도 별도로 분석을 하고 있는 것으로 전해졌다.
steel@cbs.co.kr
<최문순 의원이 공개한 버지니아대 물리학 교수 분석 한글 번역본>
* 사실
- 마커의 잉크는 크실렌, 톨루엔 그리고, 알콜로 이루어져있다.
- 각각의 끓는점은 138.5 °C (크실렌), 110.6 °C(톨루엔), 78.4°C(알콜)이다.
* 주요 의문: 어뢰의 프로펠러 부분이 폭발시 150 °C 이상 다다를 수 있는가.
의문1. 어뢰 폭발시 발생하는 에너지의 크기는 얼마인가?
답 1. 원자력 규제 위원회(Nuclear Regulatory Commission)에 의하면, 폭발시 방출되는 에너지, E의 크기는 E(kJ 단위) = 4500 * W(kg 단위) 이며, 이때 W는 화약의 무게이다.
대략 60%의 에너지가 열, Q로 변환된다.
따라서, 250kg의 화약의 경우, 방출되는 열의 크기는
Q(kJ) = 4500 * 0.6 * 250 kg = 6.81 * 10^5 (kJ) = 6.81 * 10^8 (J)
의문 2. 철로 된 1700kg의 어뢰 부분이, 예를 들어, 바다의 온도 4 °C로부터 150 °C까지 증가하려면 얼마나 많은 열이 필요하나?
답 2.
사실:
- 화약의 무게 250kg을 제한 후, 철 부분의 최대 무게는 1700 kg - 250 kg = 1450 kg.
- 철의 비열은 420 J/kg/C 이다.
- 따라서, 요구되는 에너지의 크기는 420J/kg/K * 1450 kg * 150 = 9.135 * 10^7 J 이다.
이는 만일 폭발시 발생하는 열의 13%만이 철로 전달되었다고 하더라도, 철의 온도는 150 °C 이상으로 증가하게 되며, 마커의 잉크는 타버리게 된다는 것을 의미한다.
의문 3. 만일 폭발의 모든 열이 철로 전달되었다면, 철 부분의 온도는 얼마가 될까?
답 3.
Q = 6.81 * 10^8 (J)
비열 = 420 J/kg/°C
Q = 무게 * 비열 * 온도증가
온도증가 = Q / 무게 / 비열 = 6.81 * 10^8 /1450 /420 = 1118.23 °C
결론적으로,
"250kg의 폭약량에서 발산될 에너지 양에 근거해서 간단한 계산을 해보면, 폭발 직후 어뢰의 추진 후부의 온도는 쉽게 350 °C 혹은 1000 °C 이상까지도 올라가게 됩니다. 이러한 온도들에서 유기 마커펜의 잉크는 타버리게 됩니다."
http://stoo.asiae.co.kr/news/stview.htm?idxno=2010053114015865764
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