소나시스템에 대하여 - 1

해저에서 38m 물체를 찾는데 이틀이나 걸린 국방부

신상철 | 기사입력 2019/03/15 [12:40]

소나시스템에 대하여 - 1

해저에서 38m 물체를 찾는데 이틀이나 걸린 국방부

신상철 | 입력 : 2019/03/15 [12:40]

2016년 1월 25일 1심 재판부는 저에 대한 34개 공소사항 가운데 32개 항목은 무죄 판결하였고 2개 항목에 대하여 유죄 결론을 내려 징역8월 집행유예 2년을 선고하였는데, 유죄 판결 2개 항목은 ‘구조지연 항목’과 ‘증거인멸 항목’입니다.

 

현재 진행 중인 항소심에서는 재판부의 배려로 1심 때 부르고 싶었으나 부르지 못했던 추가 증인에 대한 심문을 진행하고 있습니다만, 사실 항소심에서 핵심으로 다루어야 할 항목이 바로 그 두 개 항목인데, 간략하게 요약하면 다음과 같습니다.

 

첫째, 구조지연 항목 - 천안함 사건 초기 군 당국이 무슨 이유에선지 이틀이 지나도록 함수와 함미를 찾지 않는 것을 보고 저는 <군이 천안함을 ‘못 찾고 있는’ 것이 아니라 ‘안 찾고 있는 것>이라 주장하는 글을 썼는데 이것이 군에 대한 명예훼손에 해당한다며 유죄 결론을 내렸습니다. 

 

둘째, 증거인멸 항목 - 천안함 외판의 길이방향 스크래치가 좌초의 증거라 주장하자 군 당국은 고압세척으로 스크래치를 없애버려 저는 증거인멸의 죄로 국방장관을 고발하였는데, 역으로 1심 재판부는 ‘국방장관은 천안함 외판 스크래치를 지운 사실이 없다’며 저에게 유죄 판결을 내린 것입니다.

 

제가 자신 있게 말씀드릴 수 있는 것은 이 두 개의 유죄 항목 모두 군 당국의 과실과 거짓을 입증할 수 있는 증거자료와 사진은 차고도 넘친다는 사실입니다. 그 가운데 오늘부터 말씀드리는 ‘소나시스템에 대하여’ 글은 ‘구조지연’항목과 관련된 내용입니다. 

 

지난 2월 14일 공판에 박정이 전 합조단장(육군 대장 전역)이 증인으로 출석하였는데 “어떻게 길이 38m의 대형 구조물이 47m 수심에 가라앉았는데 이틀이나 못 찾을 수 있느냐?”는 질문에 “서해 바다는 심청이가 빠졌다는 바로 그 인당수”라며 “조류도 세고 시계도 흐리다”며 둘러대었습니다.

 

21세기 첨단 과학기술은 바닷속에 침몰한 선박을 잠수부들이 해저바닥을 손바닥으로 뒤지며 찾지 않습니다. 소나(Sonar)시스템이 있기 때문입니다. 소나시스템은 바닷속 물체의 모습을 마치 손바닥 들여다보듯이 모니터에 깨끗한 영상으로 나타내어 줍니다.


1. 레이더(Radar)와 소나(Sonar) - 파동과학(Wave Science)

 

우리가 일반적으로 파동(波動)이라고 부르는 것에는 물결파, 음파, 지진파, 라디오파, 빛 등이 있으며 여기서 물결파, 지진파, 음파 등은 파동을 전달해 줄 수 있는 매질(媒質)이 있어야 하지만 빛이나 라디오파와 같은 전자파는 파동을 전달해 줄 수 있는 매질이 없는 진공 중에서도 전파됩니다.

 

파동(Wave)의 원리를 활용한 레이더(Radar)와 소나(Sonar)시스템이 최초로 개발된 것은 2차 대전 당시 영국에서 독일 전투기와 잠수함을 탐지하기 위한 목적으로부터 시작되었습니다.

 

레이더시스템(Radar System)은 막강 공군력을 보유한 독일의 공습을 사전에 탐지하는 데에 결정적 역할을 하였으며, 전쟁물자 보급을 맡은 영국 수송선단을 침몰시키는 독일의 U-Boat 잠수함의 수중 위치를 파악하는 데에 소나시스템(Sonar System)은 혁혁한 공을 세웠습니다.  

 

이렇듯 파동과학이 2차 대전에서 연합국이 승리하는 데에 중요한 역할을 하였으니 아이러니하게도 현대 과학의 발달과 첨단 시스템의 개발에 ‘전쟁의 역사’가 기여한 바가 얼마나 큰 지 잘 보여주는 사례라 할 것입니다. 

 

(세계 최초의 컴퓨터인 애니악(Eniac) 역시 전쟁 중 대포를 쏘았을 때 정확하게 탄착지점을 산출하기 위한 전자식 숫자 적분 및 계산기(애니악, Electronic Numeric Integrator And Computer)로부터 비롯되어 오늘날 첨단 IT시대를 연 첫 출발이었다는 것은 잘 알려진 사실입니다.) 

 

레이더시스템은 전자파를 사용하여 수면 위의 물체를 탐지하며 소나시스템은 음파를 사용하여 수면 아래 잠수해 있는 물체를 탐지합니다. 간략히 말해 레이더는 빛, 소나는 소리입니다. 음파를 사용하는 소나는 전파를 사용하는 레이더에 비해 주변환경의 영향을 많이 받습니다.

 

그럼에도 불구하고 소나를 사용하는 이유는 레이더가 운용되는 주파수 대역(2,000MHz)의 전파는 실제 바닷속에서 에너지 손실이 매우 크기 때문에 진행이 불가능하지만, 소나가 사용하는 음파는 상대적으로 손실이 적어 바닷속에서는 소나가 압도적으로 탐지능력이 뛰어나기 때문입니다. 


2. 소나(Sonar, 음파탐지기)란?

 

소나(Sonar)는 ‘Sound Navigation And Ranging’의 약자입니다. 한 마디로 ‘물 속의 소리를 들을 수 있게 해주는 장치’이며 ‘수중음파탐지기’혹은 줄여서 ‘음파탐지기’라고 부릅니다.

 

또한 수중의 음파를 들을 수 있을 뿐만아니라 음파신호를 쏘아 반사되어 오는 신호를 수신하여 수중 항해중인 잠수함, 해저에 침몰한 구조물 혹은 해저지형을 스크린 화면상에 나타내어 주기도 합니다. 

 

 

위의 영상은 선박에서 발사한 음파가 해저에 반사되어 오는 신호를 수신하여 지형의 수심에 따라 색상을 달리하며 스크린상에 나타내어 주는 모습을 담은 그래픽입니다.


3. 소나(Sonar)의 활용

 

(1) 돌고래(Dolphin)와 박쥐(Bat)

 

인간이 소나시스템을 개발하기 수백만 년 전부터 바이오소나(Bio-Sonar)를 자신의 생체에 장착한 동물들이 있는데 바로 돌고래와 박쥐입니다. 이들은 음파 혹은 초음파를 쏘아 물체를 감지하는 탁월한 능력을 갖고 있습니다. 어두운 동굴에 사는 박쥐는 눈이 퇴화되어 거의 보이지 않지만 초음파를 이용해 물체에 부딪치지 않고 날아다닐 수 있습니다.

 

돌고래(Dolphin)와 박쥐(Bat)

 

(2) Ultra-Sound Photograph (초음파촬영)

 

의료용으로 개발되어 인체에 활용한 것이 ‘초음파촬영’입니다. 초음파(Ultra Sound)를 쏘아 반향을 측정하여 임산부 태아의 상태를 관찰하는가 하면 암세포등 이상세포를 발견하는 데에 유용하게 쓰이고 있습니다.

 

임산부 태아 상태확인    |   초음파촬영   |    이상세포(암세포) 확인

 

(3) 어군탐지기 (조업용 . 낚시용)

 

소나시스템이 민간에서 가장 많이 쓰이는 것이 어선에 장착한 ‘어군탐지기’입니다. 어군탐지기는 바닷속에 있는 물고기떼를 탐지하여 스크린에 보여줍니다. 

 

 

심지어 낚시를 위한 초소형 어군탐지기들이 시판되고 있어 간단한 인터넷 검색만으로도 무수히 많은 관련 장비들을 만날 수 있습니다.

 

 

4. 소나를 활용해 얻을 수 있는 영상이미지 사례

 

소나(Sonar)시스템의 발달로 수중 물체를 탐지하거나 해저지형을 조사하기 위해 산소통을 메고 해저바닥을 훑을 필요가 없게 되었습니다. 소나를 활용하여 얻을 수 있는 영상들은 다음과 같습니다. 

 

해저에 침몰한 선박의 이미지

 

해저에 침몰한 항공기 이미지

 

수중물체 탐지 및 해저지형 조사

 

군함이든 어선이든, 밤이든 낮이든 상관없이 소나시스템 (어군탐지기)를 장착한 선박이 사고지점 인근을 지나가기만 하면 해저에 침몰한 선체의 영상을 저렇게 깨끗한 영상으로 모니터에 보여주게 됩니다. 그런데 이틀 동안 찾지 못했다? 그것은 찾지 못한 것이 아니라 찾지 않았던 것입니다.

 

다음 글에서는 소나의 분류와 천안함의 소나돔과 관련하여 말씀드리도록 하겠습니다.

 

 신상철 (前 천안함 민군합동조사단 조사위원)

 

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