KAIST(한국과학기술원)은 해양시스템공학전공 신영식 교수는 지난 9일 충남 당진의 한 채석장에서 폭약의 수중폭발로 인한 충격이 선박에 미치는 영향에 대한 실험을 실시했다고 16일 밝혔다.
이날 연구팀은 작은 힘으로도 공진에 의해 선박을 침몰시킬 수 있는 ‘휘핑(Whipping)’ 현상을 재현하는 실험과 물속에서 순식간에 발생하는 ‘버블제트(Bubble Jet)’에 의해 배가 파손되는 실험을 수행했다.
연구팀은 크기 8.4m(세로) X 0.68m(가로) x 0.41m(깊이), 무게 350kg의 알루미늄 재질 모형 선박을 만들어 가속도, 속도, 압력, 변형 측정 센서를 부착했다. 실험은 모형선을 물에 띄운 상태에서 폭약의 양과, 폭약과 배와의 거리를 바꿔가며 수중에서 폭약을 폭발시켜 각 센서의 응답데이터를 기록했다.
휘핑 실험결과, 선박 바로 밑 물 속 3m에 위치한 0.2kg의 약한 폭약에도 모형선박이 위태로울 정도로 크게 요동쳤다. 배의 고유진동수(약 7Hz)와 가스버블의 주기가 유사하기 때문에 발생한 결과다.
‘공진현상’으로 잘 알려진 이 현상은 특정 진동수를 가진 물체가 같은 진동수의 힘이 외부에서 가해질 때 진폭이 커지면서 에너지가 증가하는 현상이다.
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KAIST(총장 강성모) 해양시스템공학전공 신영식 교수는 지난 9일 충남 당진에 위치한 한 채석장의 깊이 12m 저수지에서 폭약의 수중폭발로 인한 충격이 선박에 미치는 영향을 실험했다. 크기 8.4m(세로) × 0.68m(가로) × 0.41m(깊이), 무게 350kg의 알루미늄 재질 모형 선박을 만들어 가속도, 속도, 압력, 변형 측정 센서를 부착해 저수지 위에 띄워놓은 뒤 여러 차례 배 밑에서 폭약을 터뜨렸다.
폭발실험 동영상(기사 중간)을 보면, TNT 200g 만으로도 배에 큰 진동을 줬으며, 1kg을 폭발시키자 30m의 물기둥이 치솟았으며, 배는 순식간에 엿가락처럼 휘어진채 곧장 침몰했다. 연구팀은 이런 강력한 에너지가 발생한 이유를 두고 ‘공진 현상’이라고 설명했다. 특정진동수를 가진 물체가 같은 진동수의 힘이 외부에서 가해질 때 충격이 더 크다는 것이다.
이번 배의 손상실험은 버블제트의 위력을 알아보기 위해 국내 최초로 실시됐다. 버블제트는 물속에서 폭약이 폭발할 때 가스 버블에 의한 엄청난 압력의 팽창과 수축이 반복되면서 수면 위로 순식간에 물기둥이 솟구치는 현상이다.
이를 두고 연구팀은 천안함 침몰 원인을 알아보기 위한 실험은 아니라고 밝혔다. 실제로 배의 길이(8.4m)는 천안함(88m)의 10분의 1인데 반해 무게는 천안함(1200톤)의 약 3400분의 1이며, 폭약량은 250분의 1이라 정확한 축적도 이뤄져 있지 않다. 또한 배의 강도도 군함과 같이 늑골과 종강도 보강 등 튼튼한 형태를 갖추지도 않은 채 알루미늄으로만 제작됐다. 천안함 선체는 철로 이뤄져있다.
천안함도 같은 버블제트 원리로 두동강 났을 것이라고 연구팀은 보고 있다. 신영식 카이스트 교수는 17일 저녁 미디어오늘과 인터뷰에서 “배의 모델선에 근접폭발로 버블제트의 영향이 어떻게 미치는 것인지 연구한 것으로 1대 1로 천안함의 현상을 알아보기 위한 것은 아니다”라며 “천안함의 경우 굉장히 큰 사이즈의 함정인데 반해 우리 모델선은 매우 작다. 하지만 그 현상은 증명된다”고 밝혔다.
그 이유에 대해 신 교수는 “우리 배의 경우 선저 1.5m 아래에서 공진현상이 일어나지만 천안함의 경우 5~6m 아래에서 터져쓸 때 생긴다”며 “천안함은 어뢰 TNT 450kg가 폭발해서 공진현상과 함께 두동강 나지 않았나 한다”고 말했다.
물기둥과 관련해 신 교수는 “작은 폭약(200g)을 넣었을 땐 물기둥이 안생기기도 하고, 천안함의 경우 폭약이 터진 깊이가 5~9미터였으며, 해당 수심이 47m였기 때문에 충격파가 바닥을 치고 올라올 것이 없기 때문에 수면위로 왔을 땐 물기둥이 안생길 수 있다”
1.카이스트의 버블제트 해당 실험은 버블제트 효과로 파괴할수잇다라는 실험한것임.
즉 버블제트 파괴 효과는 충분히 가능한것이라는것 을 입증함
2. 천안함 폭침당시 동일한 비례의 수심 폭약수준 천안함의 강도를 갖추지못한 실험임.
3. 물기둥과 관련해서 이미 외국에서는 물기동이 없는 경우도 있으며 이번 실험에도 비슷한 내용의 두가지 실험이 진행
이는 폭팔수심과 폭팔력 그리고 선체구조에다라 상황이 다를수있음을 시사함
자 좌르륵의 기사반응을 봅시다.
http://www.slrclub.com/bbs/vx2.php?id=free&no=26939498
실험내용과 의의는 보지않고 ㅋㅋㅋㅋㅋ버블제트 효과를 보자마자 음모론 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
아따 천암함 폭침을 주장하면 일베충이랑께요 ㅋㅋㅋㅋ좌르륵은 오늘도 평하롭습니다.
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