다음은 최문순 민주당 의원이 미국 버지니아주립대 물리학과 교수에게 의뢰해 받은 의견조회 결과다. 최 의원은 실명을 밝히지는 않았다.
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."
<영문 원본>
FACTS
- Ink of a permanent marker is made of xylene, toluene, or alcohol
- Boiling temperatures are 138.5 C (xylene), 110.6 C (toluene), 78.4 C (alcohol)
The main question: can the temperature of the propeller part of the torpedo reach above 150 C at the explosion?
Question 1: what is the energy released by the explosion of the torpedo?
Answer 1: According to the Nuclear Regulatory Commission, the energy released by an explosive, E, is
E (in kJ) = 4500 * W (in kg)
where W is the weight of the explosive.
About 60 % of E goes to heat, Q.
Thus, for a 250 kg explosive, the heat emitted is Q (kJ) = 4500 * 0.6 * 250 kg = 6.81 * 10^5 (kJ) = 6.81 * 10^8 (J).
Question 2: How much heat is required to increase the temperature of the steel part of the 1700 kg torpedo up to 150 C from the temperature of the ocean water, say 4 C?
Answer 2:
Facts:
- After subtracting the explosive mass, 250 kg, the maximum mass of the metal part will be 1700 kg 250 kg = 1450 kg.
- The specific heat of steel is 420 J/kg/C.
- Thus, the required energy is about 420 J/kg/K * 1450 kg * 150 = 9.135 * 10^7 J. This means that if only 13 % of the total heat released by the explosive was transferred to the steel, the steel will heat up to 150 C and the ink of the permanent marker would have burnt out.
Question 3: If all the heat of the explosive was transferred to the steel part, what temperature the steel part will become?
Answer 3:
Q = 6.81 * 10^8 (J)
Specific heat = 420 J/kg/C.
Q = Weight * Specific heat * temperature increase
Temperature increase = Q/Weight/Specific heat = 6.81 * 10^8 / 1450 / 420 = 1118.23 C
In Conclusion,
"Based on the energy that will be released by a 250 kg explosive, my simple estimation tells that the temperature of the propulsion section of the torpedo will become easily 350 C or higher than 1000 C right after the explosion. Those temperature will burn out the ink of an organic permanent marker."
다음은 1일 최문순 의원이 추가로 공개한 '민관 합동 조사단의 천안함 보고서의 "흡착물질 분석(adsorbed material analysis)"부분에 대한 비평' 전문.
* 조사단의 주요 주장
(a) 다음에서 검출된 세가지 "흡착물질"에 대해 에너지분산분광(EDS)과 엑스레이(X-ray) 실험이 행해졌다: (i) 천안함의 함수, 함미, 연돌의 표면(AM-I) (ii) 어뢰의 프로펠러의 표면(AM-II) (iii) 모형 실험의 상부 알루미늄 판재 표면에 붙어있던 유사한 흡착물질(AM-III).
(b) 상부 알루미늄 판재 표면에 붙어있던 흡착물질은 폭발재이다.
(c) 이 세 가지 샘플의 EDS 데이터는 거의 일치한다. 이것은 처음 두개의 샘플이 폭발재임을 확인한다.
(d) 그러나, X-선 데이터에서는 처음 두 샘플(AM-I, AM-II)에서 폭발물의 중요 첨가물인 알루미늄이나 알루미늄 산화물이 전혀 관찰되지 않았다.
(e) 하지만 이는 폭발 직후에만 생기는 알루미늄의 용해와 급냉각으로 비결정질(amorphous)의 알루미늄 산화물이 생기기 때문으로 오히려 어뢰가 폭발했다는 결정적 증거이다.
(f) 프로펠러에 붙어 있는 흡착물질과 천안함에 붙어있는 흡착물질이 동일한 것으로 폭발된 성분으로 분석이 되었다. 이러한 결과는 천안함이 어뢰의 폭발에 의해 가라앉았다는 주장과 일치한다.
* 문제점들
(a) 우리의 분석에 따르면, 모형 폭발 실험에서 나온 세 번째 샘플(AM-III)의 엑스레이 데이터에는 결정화된(crystalline) 알루미늄이 대부분을 차지한다. 이것은 다른 두 샘플과는 전혀 다른 현상이다. 이러한 불일치는 전혀 언급되지 않았다.
(b) 이 불일치를 설명하는 데는 두 가지 가능성이 있다.
- 첫 번째 가능성: 모형 폭발 실험에 나온 샘플에는 폭약과는 상관이 없는 알루미늄 판재에서 떨어져 나온 결정화된 알루미늄이 대부분일 가능성이다. 이것은 그 엑스레이 데이터를 설명할 수 있다. 그러나 그들의 주장 (d), 즉, 같은 EDS 데이터라는 이유가 어뢰 프로펠러에 붙어있던 흡착물질과 천안함에 붙어 있던 흡착물질이 폭약재라는 주장이 맞지 않는다.
- 두 번째 가능성: 모형 폭발 실험에 나온 샘플은 대부분 폭약재일 가능성이다. 그렇다면, 폭발 이후에도 비결정화된 알루미늄이 아닌 결정화된 알루미늄이 지배적이어야 함을 의미한다. 그러하면, 어뢰 프로펠러에 붙어있던 흡착물질과 천안함에 붙어있던 흡착물질의 엑스레이 데이터에도 결정화된 알루미늄이 나와야 한다. 그러나 그렇지 않다.
(c) 이 불일치는 과학적으로 설명할 방법이 없다.
'폭발시 발생하는 열의 13%'가 어뢰에 전달되었다는 '가정'을 입증하지 않는 한 그 이후의 계산, 결론 모두 헛소리가 됩니다. 계산 어디에도 13% 이상이 어뢰에 전달되었다는 것을 입증할 부분이 없네요. 그저 추측과 바람뿐이죠. 도대체 어떤 물릭학교수-씩이나 된다는 사람이-가 저런 가정의 검증 없이 결론을 말할 수 있는지 어처구니가 없네요.
하나 더, 발생한 에너지가 어뢰에 모두 전달되었다고 가정하는 질문 3은 도대체 왜 한 것일까요? 에너지를 모두 어뢰가 받았으면 천안함은 왜 동강이 났는지. 그런 계산을 해 놓고 easily라고 표현하는 것도 웃기고. 요즘 수준이 왜들 이러신지. 합조단 욕할 것 없는 것 같습니다.
더욱이, 국가가 조직한 합조단도 믿지 못하는 사람들이, 정부에 흠내려고 혈안이 된 정치인의 말을 믿는 것도 웃기죠. 솔직히, 최문순씨가 교수 사칭하는 누군가에게 낚인 거라고 봅니다.
'물리학과교수맞는지'님께서 지적하신대로 13%와 같은 가정의 근거가 제시되지 않았다는 점은 문제가 있지만 좀더 과학적으로 접근한 점은 좋네요.
그렇지만 매직으로 쓴 글씨가 남을 수 있느냐는 문제에만 너무 함몰된 이야기가 주가 된다는 게 좀 아쉽네요.
http://mogibul.textcube.com/7025
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이정환 기자님, 올리신 내용은 오류가 매우 많습니다. 합동조사단의 윤덕용 단장도 물리학 학사에 재료공학 박사인데 왜 이런분들의 말씀은 그렇게 무시하면서 이런 어이없는 분석은 철썩같이 믿는지 아쉬울 따름입니다. 몇가지 치명적인 오류부터:
1. 어뢰가 폭발하는 것을 단순하게 열에너지로의 변환으로만 생각하고 있습니다. 물론 열역학 법칙에 따라 궁극적으로는 다 열에너지로 변환이 되겠지만, 그 보다는 배를 가르는데 쓰이는 에너지, 폭음 에너지 등으로 다양한 형태로 방출이 됩니다.
2. 13%'만' 전달이 되어도... 그렇다면 절대 잉크는 증발되거나 타지 않겠군요. 다시 말씀드리지만 어뢰 에너지의 대부분은 배를 뽀개는데 쓰였지 무려 13%가 바닷물도 아니고 딱 그 부분의 철 온도만 높이는데 쓰일 확률은 거의 없다고 보시면 됩니다.
3. 바닷속 상황을 전혀 가정하지 않고 있습니다. 철 주변에는 비열이 높은 막대한, 게다가 온도도 4도에 불과한 물이 있습니다.
4. 더욱이 그냥 현실적으로.. 어뢰가 폭발하는 순간 추진체는 튕겨져 나갈 것입니다. 따라서 그렇게 열이 전도될 확률도 매우 미미합니다.
영어로 쓰인 결론에 있듯이 'my simple estimation'입니다. 합동조사단이 이렇게 책상에 앉아서 똑똑한 중학생이면 5분이면 할 수 있는 물리 계산하고 있지 않았습니다. 한번 균형있는 시각을 가져보시는 것은 어떠할지요?
저도 미국에 있고 물리는 아니지만 과학을 전공하고 있습니다. 저 또한 지금의 정부를 굉장히 싫어하지만 적어도 합조단의 발표는 각종 괴담보다는 훨씬 설득력이 높다는 의견을 드립니다. 평소 이정환 기자님의 기사를 잘 보고 있습니다만 이럴 때만 되면 참 안타깝습니다.
이정환기자님이.. 물리학과 출신이라는 설에 대해서.. 맞습니다 맞고요~~
위에분들 가장 보편적인 실험도 부정하십니까???
글씨는 열에 바로 없어집니다..무슨 공식도 필요없고 어뢰에 쓰여진 글씨는 폭팔과 동시에 바로녹아버립니다..도올김용옥 선생님의 말씀처럼 천안함사건에 조사는 정말 구역질이 날정도라는 표현이 정말 어울립니다.
천안함 사건은 국방부를 제외한 전문사고 조사반을 설립하여 모든자료를 재조사하고
증거로 재시한 어롸와 글씨1번도 정확한 조사가 이루어져야하며 국정조사를 병행하여야합니다..교신일지 항해일지 tod 절단면등 전면재조사하고 더이상 국민들을 우롱하며 기만하는건 안됩니다..
처음부터 이사건에 대한조사는 너무도 의심적은 부분이많고 왜 가장기본적인 자료마저 국가기밀이라는이유로 숨기기만을 급급합니까??저는 정부의 조사결과는 전혀 믿음이 가질않고 신상철위원의 제1차좌초 제2차충돌에 의한 침물이란말에 더 믿음이갑니다..
국정조사와 국방부를 제외한 전문사고조사단을 만들고 필요시 북한검열단도 받아들여야하며 중국러시아 미국 북한과공동조사도 함께 추진하는등 낱낱히 원인을 철저히 규명하고 조사하여 관련책임자들은 극형에 처해야합니다
폭발순간 추진체가 뒤로 나아간다? 그럴 수 있지만 열파보다는 느리지 추진체에는
전자기복사(열파)가 도달하여 가열을 했겠죠..