(서프라이즈 / 안개 / 2012-07-29) 

천안함과 미상의 잠수함 충돌에 의한 것으로 해석되는 공중음파 데이터

이해 이론 배경

우리는 경주 석굴암 종을 치면 그 은은한 종소리가 서라벌 전체를 울려 퍼짐을 상상합니다. 이 은은한 종소리는 저음 즉 긴 파장을 가진 낮은 진동수 음입니다. 이 저음이 멀리 갑니다. 고음일수로 소멸거리는 짧습니다. 그리고 이 진동수는 기본적으로 종의 기하학적 형태에 의해 결정됩니다.

이제 길이 “L”인 긴 쇠막대의 중앙을 칠 때 멀리서 들을 수 있는 음의 진동수는 우리가 익히 배운 정상파 (공명 음)입니다. 그리고 이 음의 파장은

첫 번째 낮은 진동수의 파장: 2L

두 번째 낮은 진동수의 파장: L

세 번째 낮은 진동수의 파장: 2L/3

네 번째 낮은 진동수의 파장: L/2.

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이 원리는 2600여년전 피타고라스에 의해서 발견된 원리입니다. 이 원리는 기타, 거문고 및 모든 악기에 적용됩니다. 그리고 진동수와 파장에 관계식은 간단히,

진동수=음파의 속도/파장.

여기서 음파의 속도는 공기 매질에 밀도에만 의존한 상수 값입니다. 음파의 속도는 온도 및 그 날 날씨에 따라 대략 330~350 m/s로 값을 가진다고 배웠습니다. 이 지식만으로도 아래 관측 데이터 분석하는데 충분합니다.

관측된 데이터

천안함 사고 때 먼 곳에서 관측된 음파의 진동수는 [서울신문] 홍성규 오이석기자 의 2010.4.13 기사에서

“인천 백령도, 경기 김포, 강원 철원 관측소 등에서 각각 잡아낸 천안함 폭발음의 공명주파수가 6.575㎐, 5.418㎐, 2.532㎐”
………
 “첫 폭발음은 충돌시점부터 천안함의 선체 길이 88m와 같은 8.54㎐”

이 마지막 문장의 의미는 바로 이 값을 윗식에 대입 함으로써 명확해 집니다.

8.54=375.76/(88/2)

여기서 음파의 속도는 375.76 m/s로 본 것이고, 88/2는 위의 네 번째 저음에 해당 됩니다. 그러면 다른 관측된 진동수 데이터를 위식에 대입하여 파장을 구해봅시다.

파장=음파의 속도/진동수:

6.575 Hz: à 파장(1)=375.76/6.575=57.15 (m)

5.418 Hz:à 파장(2)=375.76/5.418=69.35 (m)

2.532 Hz:à 파장(3)=375.76/2.532=148.40 (m)

그러나 이것은 음파의 속도를 너무 높게 잡은 것 같습니다. 음파의 속도를 340 m/s로 놓을 경우,

파장(1)=51.71 m, 파장(2)=62.75 m, 파장(3)=134.28 (m)

그리고 진동수 8.54 Hz에 대해 파장은 39.81 m 이고 이를 두 배 하면 약 80 m가 됩니다. 천안함은 둥근 긴 막대가 아니므로 이정도 차이는 별 문제가 아닐 것 입니다, 파장(2)는 고 한준위가 말했던 60여 m의 미상의 물체 값과 근접하고 파장 (3)은 이 값에 약 두 배 정도 (첫 번째 공명 진동수)로 볼 수 있고 파장(1)은. 80*0.6666=53.33 값에 근사하고, 이것은 천안함에 의한 세 번째 파장에 근접합니다.

원래 배교수는 파장 (1), 파장 (2) 및 파장 (3)은 8.54 Hz와 관계를 나타내지 않으므로 내부 폭발로 추정 했습니다.

홍교수 논문 다른각도에서의 해석

홍교수 논문에서 주파수 8.5, 17.7 및 34.6이 중요의미를 갖습니다.

여기서 17.7 은 8.5의 두 배 정도 값이고 34.6은 4배 정도에 값입니다.

1560 쪽의 (6)식 (아래 제가 올린글 참조)에서 구한 수심 44 미터는

두 배이면 88 m! 바로 천안함 길이와 일치하고 (6)식은 위에 이론 배경에서 공명 주파수 관계식과 같은 공식입니다. 즉 8.5 Hz는 공중 음파의 진동수 8.54와 거의 같습니다.

이것이 우연의 일치 일가요!

결론

여기서 사고지점으로부터 먼 지점에서 관측된 음파의 진동수는 천안함과 잠수함이 서로 대략 중앙지점 (잠수함에 돌기부분)끼리 충돌하여 만든 공명 진동수와 근사적으로 잘 일치합니다. 그리고 지진파의 홍교수 논문 데이터 해석도 이 관점에서 볼 수 있는 점이 있다고 사료 됩니다.

따라서 먼 지점에 여러 군데에서 관측된 공중음파의 진동수를 정밀 분석을 해 볼 필요가 있고 이로부터 사고지점 및 시각을 정확히 알 수 있다고 사료 됩니다. 아래 “kdk?님이 한 봐와 같이 말 입니다.

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