함수, 함미, 연돌에서 발견했다는 흡착물과 어뢰추진체에서 발견했다는 흡착물을 가지고, 합조단은 이것이야말로 "북한의 어뢰공격에 의해 천안함이 침몰"한 결정적인 증거라고 주장했다. 이와 같은 주장에 대해, 미국의 버지니아 대학의 서재정 교수(약력:시카고대학교 물리학사. 펜실베니아대학교 대학원 정치학 석사. 펜실베니아대학교 대학원 국제정치학박사. 미 코넬대 국제정치학과 교수를 거쳐 현재 존스홉킨스대학 국제대학원 교수로 재직중이다)와 이승헌 (버지니아대학 물리학과 교수) 교수가 어뢰추진체 흡착물과 천안함 함수. 함미. 연돌에서 발견된 흡착물은 폭발물이라고 할 수 없다라고 반박했다. 본인은 버지나아 대학의 두 교수의 의견에 전적으로 동감이다.
본인이 생각하기엔, 어뢰추진체의 흡착물과 함수. 함미. 연돌의 흡착물이 바다모래가 아닐까 하는 생각이 든다. 왜 이런 생각을 했는지 얘기를 해보겠다.

EDS 분석의 (a)도표는 연돌, 함수, 함미에서 채취한 흡착물이라고 한다. (b)는 어뢰추진체에서 채취한 흡착물이라고 한다. (c)는 합조단이 주장하는 폭발물을 수중 폭발시켜 얻은 결과물이라고 한다. EDS 분석에서는 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)와 c(수중폭발시험의 폭발물)는 일견 비슷해 보인다. 그러나, a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)에는 규소(Si)성분이 미미하게 보이나, c(수중폭발시험의 폭발물)는 규소(Si)가 없다. 그래도, a와 b와 c가 비슷하니, 어떤 측면에서 어떤 연관성을 짓는데 무리는 없을 것 같다.
합조단은 EDS 상에서 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)의 원소 성분이 비슷하기 때문에 동일 물질이고, 이 a와 b가 c(수중폭발시험의 폭발물)와 비슷하기 때문에 a와 b는 폭발물(c)와 같은 폭발물이 아닐까 예단했을지도 모른다. 그런데, 왜? 합조단은 여기서 "어뢰추진체의 흡착물(b)과 연돌, 함수, 함미의 흡착물(a)은 폭발물이라는 결론을 내리지 못하고, XRD의 실험을 해야 했을까?
EDS(에너지 분산 X선 분석법)을 통해서 얻어진 정보는 흡착물의 원소의 성분비율에 불과하다. 어떤 두 물질이 탄소(C)라는 원소를 5개와 산소(O)라는 원소를 10개로 비슷하게 가지고 있다고 치자! 그러면, 두 물질을 같다고 말할 수 있을 것인가? 일산화탄소 5개와 산소 5개 (5CO+5O)를 가진 물질과 이산화탄소 5개(5CO2)를 가진 물질은 같은 량의 원소들을 가지고 있더라도 구조가 다른 것이다. ((즉, EDS분석에서, (a)와 (b)와 (c)가 비슷한 성분과 성분비율을 가지고 있다고 해서 같은 물질이라고 할 수 없다. 물론 (a)와 (b)도 서로 동일하다고 말할 수 없다. XRD 분석을 해봐야 뭔가를 말할 수 있는 것이다.))
이 원자들이 홀로 존재하는지, 아니면 무엇과 결합하여 존재하는지를 알아내려면 모양새를 알아내야 한다. 즉, 전자의 확률밀도분포에 대한 정보를 찾아내어, 분자의 격자구조를 그려내야 한다. 따라서, XRD분석을 통해, 흡착물의 구조를 알아내야 한다. 그렇다면, XRD(X선 회절 분석)를 살펴보자.

XRD 분석에서 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)는 소금(NaCl)과 규소산화물(이산화규소)가 봉긋봉긋 튀어 나오면서 비슷한 모양새를 보여주는 결과를 보여주고 있다. 그러나, 확연하게 똑같다고 말할 수도 없다. 아무튼 비슷하긴 하다. (( XRD 상에서 전반적으로 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)의 입사각에 대한 회절강도가 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)의 입사각에 대한 회절강도보다 도톰하게 부풀려져 있다. 즉, (a)와 (b)가 확연하게 같은 물질이라고 단정지울 순 없다. 비슷하긴 해도 똑같진 않다.))
아무튼 XRD 분석에서 a와 b가 비슷하다면, a와 b는 비슷한 물질이라고 주장할 단서는 될 수 있다. 그리고, 폭발물이라고 주장하려면, 수조에서 실험한 폭발물(c)와 비슷해야 한다. 그런데, 놀랍게도 XRD 분석에서 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)는 EDS에서 엄청 검출되었던 알루미늄 성분이 나오지 않고, 오히려, 이산화규소(규소산화물) 성분이 자주 검출된 것으로 나온다. 이와 같은 불일치는 대체 무엇을 뜻하는가? 몇몇 이유가 있을 수 있을 것이다.
분명, EDS(에너지 분산 X선 분석법)에서는 a나 b나 c나 모든 흡착물에서 알루미늄이 엄청 높게 나왔다. 과연 폭발물임이 분명한 c(수조에서 실험한 폭발물)에서도, 감쪽같이 알루미늄성분이 사라졌나? c(수조에서 실험한 폭발물)의 XRD 데이터에는 알루미늄이 자주 검출되고 있다. 만약, 미지의 흡착물 a와 b가 폭발물이라고 말하려면, c(수조에서 실험한 폭발물)의 결과물과 비슷해야 한다. 그런데, 완전히 다르다. 즉, a와 b는 c(수조에서 실험한 폭발물)와는 다르다. 따라서, a와 b는 이번 실험에서 폭발물이라고 결코 말할 수 없다. 그럼, 미지의 물질 a와 b는 무엇일까? c와는 무관하니, a와 b의 분자구조를 나타내는 XRD 데이터만 물끄러미 바라보며, 곰곰이 생각을 해봐야 하지 않나 싶다.

a와 b의 XRD 결과가 c(수조에서 실험한 폭발물)와 다른데도 불구하고, 합조단은 오히려, a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)를 폭발물이라고 한다.
XRD 분석에서, a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)에서 모두 알루미늄(Al)이 전혀 검출되고 있지 않은 까닭은, 어뢰폭발에 의해 알루미늄이 아몰퍼스 상태가 되어, 검출이 되지 않을 수도 있기 때문이다. 따라서, 어뢰추진기와 연돌, 함수, 함미의 XRD데이터에서 비결정 산화 알루미늄성분이 검출되지 않아도 무방하며, XRD의 데이터가 "천안함의 어뢰폭발의 결정적인 증거이다."라고 합조단은 주장하는 것이다. 아몰퍼스 상태가 되면, X선이 회절할 때 생기는 간섭무늬에 대한 정보를 얻기가 힘들다. 그래도 젓가락을 일렬로 놓든, 젓가락을 마구잡이로 놓든 그림자를 분석하면, 그림자의 모양 속에서 젓가락의 정보를 찾아낼 수 있듯이, 산화알루미늄이 결정질이든 비결정(아몰퍼스)이든 알루미늄에 대한 정보를 XRD가 담고 있어야만 뭔가 의미 있는 분석이 가능한 것이다. 그런데, 알루미늄에 대한 아무런 정보도 없는 XRD를 가지고 대체 어떤 결론을 내릴 수 있단 말인가?
합조단이, a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)의 XRD 분석에서 알루미늄을 전혀 검출하지 못하고서도 "이야말로 어뢰폭발의 결정적 증거다."라는 이러한 주장이 잘못되었음을 어느 누구나 알 수 있을 것이다. 이런 그릇된 주장을 하는 이유는, 이미 a와 b를 폭발물이라고 단정 지어 놓고, 시작하기 때문이다. 이러한 태도는 미지의 물질을 밝혀내는 것이 아니라, 이미 알고 있는 물질의 성질을 밝혀내는 접근법에 불과할 뿐이다.
합조단은 자신들의 경험에 비추어 (a)와 (b)의 흡착물을 어뢰폭발물이라고 결론 내렸을지도 모른다. 그래서, a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)의 EDS에서 분석에서 나온 Al(알루미늄)을 "어뢰가 폭발할 때, 고온에서 급랭됨으로 인해, 원자의 확산이 방해되어 아몰퍼스(비결정, 무정질) 산화알루미늄이 되었다"라고 결론을 내린 것 같다. 다시 거듭 말하지만 우리는 지금, 미확인 물질에 대한 데이터 분석을 통해, 얻어낼 수 있는 정보를 찾는 것이지, 폭발물이라고 단정 짓고 데이터 분석을 하는 것이 아니다. 따라서, 우리는 알루미늄이라는 원자가 어떤 상태에 있는지 아무것도 결론내릴 수 없다. 알루미늄이 어떤 상태에 있는지 알아보기 위해서, XRD 분석을 하고 있다는 것을 상기하자! 즉, 합조단의 주장은 잘못됐다. 구지 경험을 거론하자면, 여기저기서 경험 많은 배전문가들이 폭발물이 아니라고 한다. 누구의 경험이 더 우월한지는 국민이 알 것이다. 평생을 배를 탔던 사람을 비롯해, 국제적으로 오직 배에 관한 경험만으로 큰 명성을 가지고 있는 이종인 알파잠수기술공사 대표의 증언은 누구보다도 큰 경험적 우월성을 보증한다. 따라서, 합조단이 내민 결정적 증거라는 "어뢰추진체의 흡착물"은 "어뢰폭발"의 증거능력이 없다.

즉, 이와 같은 실험데이터는 “천안함이 어뢰 폭발로 침몰했다라는 주장”의 결정적인 증거라기보다는 의구심을 불러 일으키는 증거라고 여겨진다. EDS분석에서 사용된 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)는 분명 알루미늄이 많고, 규소가 적었다. 그런데, XRD분석에서 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)는 오히려 알루미늄 성분은 전혀 없고, 이산화규소(SiO)와 소금성분(NaCl) 성분이 자주 검출되고 있다. 소금은 바닷물의 주성분이다. 그리고 규소(Si)는 지각을 구성하는 가장 많이 분포하는 금속성분으로, 보통 산소와 결합해 이산화규소 형태로 존재한다.
그렇다면, XRD분석에서 사용된 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)는 뭔가?? 소금과 지각을 구성하는 가장 많은 규소산화물!!
“바다모래” 성분이 아닌가? 착각하고 있는 걸까? 바다모래에는 규소가 가장 많고, 알루미늄도 있다. 여러 가지 금속 성분이 소량씩 있다. 물론 지구에는 산소가 가장 많다.

XRD의 분석 데이터가 올바르고, EDS결과가 XRD를 보충하는 식으로 접근해 보자. XRD에서는 a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)에서 어떤 형태로든 알루미늄(Al)이 나오지 않았다. 그렇다면, EDS에서 알루미늄 성분이 미미해야 할 것이라는 생각이 들 수 있다. EDS의 분석결과 중 실험 데이타 해석에 약간 실수가 있을 수 있지 않을까? 하는 생각을 해봄직도 하다. 왜냐하면, EDS는 에너지의 해상도(분해능)가 낮다는 것이 특징이다
이점을 고려한다면, EDS에서 표시된 (a)과 (b)의 저 알루미늄은 알루미늄이 아니라, 지각에 가장 많이 분포하고 있는 규소를 잘못 해석했었을 수도 있지 않나 생각이 든다. 이렇게 한 칸씩 자리를 옆으로 이동을 시키면, 마그네슘 자리에는 알루미늄이 미미하게 소량으로 있어, XRD 분석할 때, 자연적으로 산화되어 비결정 산화알루미늄 상태로 조금 존재한다면 전혀 그 특성이 안 잡힐 수도 있지 않을까?((바다모래 속에 가장 많이 존재할 규소산화물, 각종 소량의 금속 산화물을 고려해 보면, 역시 산소가 가장 많이 EDS에서 나타날 것이고 말이다. ))
왜냐하면, 어떤 원소의 에너지 밴드는 홀로 존재할 때와 화합물로 존재할 때, 약간씩 틀리다. 그리고, 알루미늄 원자번호 13과 규소의 원자번호 14를 보면, 바로 이웃원자이기 때문에, EDS 분석을 할 때 실수를 할 수도 있지 않나 생각도 해본다. 이렇게 생각하면, 어뢰추진체의 프로펠러나, 천안함에 함수, 함미, 연돌 등에 덕지덕지 붙어 있는 흡착물은 규소산화물이 주성분인 바다모래라고 추론할 수도 있다.

더 나아가, XRD의 분석을 통해, a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)을 바닷모래라고 가정하고 얘기를 계속 진행해 보자. a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)의 XRD가 비슷하긴 해도, 입사각에 따른 회절강도가 좀 다르다. 즉, 비슷한 이유는 바다모래이기 때문이고, 약간의 차이가 나는 이유는 같은 지역의 바다모래가 아니기 때문일 수도 있다.
a(연돌, 함수, 함미에서 붙은 흡착물)와 b(어뢰추진체에 붙은 흡착물)가 바다모래라고 가정하면, a와 b는 다른 곳의 바다모래일지도 모른다. a와 b의 XRD 데이터가 약간은 틀리기 때문에, 동일 해역인지, 아닌지는 또 다른 문제다.

아무튼, 결론은 어뢰추진체의 흡착물과 천안함의 연돌, 함수, 함미의 흡착물이 어뢰폭발의 결정적 증거가 될 수가 없다는 것이다. 

 
박상준 : 전 경문전문학교 교수 임용. 전 정보통신기업 비와삼시스템 대표. 한양대학교 전자공학 박사 수료(국내외논문 20여편.특허1 실용신안 1 저서 2편 등), 전 한양대학교 강사. 저서:::SF소설 "우주의 항문 화이트홀" 외 2편