과학으로 보는 전쟁사 - 배가 넘어지지 않으려면?

사람이든 차량이든, 앞으로 나가고자 하는 추진력을 별도로 하고도 커브를 돌 때는 두 가지 힘을 받습니다. 아래로 끌어당기는 중력과, 회전의 바깥쪽으로 향하려는 원심력이죠. 때문에 커브를 돌 때 회전체는 바깥쪽으로 기울어지게 됩니다. 이 힘을 상쇄하려면 회전축을 중심으로 해서 안쪽으로 몸을 기울이는게 가장 쉬운 방법입니다. 육상 선수들은 모퉁이를 돌면서 몸을 안쪽으로 기울이고, 도로나 철도의 경우 아예 노반 자체가 약간의 경사를 갖도록 건설됩니다. 그렇지 않을 경우, 속도를 올릴 수가 없지요. 고속으로 달리면 달릴수록 커브를 돌 때의 원심력도 강해지므로, 안쪽으로 차체가 기울지 않으면 전복될 가능성이 크기 때문입니다.

하지만 커브에서 전복되지 않기 위해 갖추어야 할 조건은 이것만이 아닙니다. 아주 중요한 게 하나 있는데, 그건 바로 위는 가볍고 아래는 무거워야, 즉 무게중심은 가능한 한 낮아야 한다는 것입니다. 그런데 그런 원칙을 지키지 못했기 때문에 첫 출항에서 용궁 구경을 한 당대 최강의 전함이 있었지요. 아는 분들은 아실 배, 스웨덴의 바사(Vasa) 호라는 전함입니다.

이 바사호는 북방의 사자, 스웨덴의 구스타푸스 아돌푸스 2세 왕이 발트해의 패권장악을 위해 작정하고 건조한 배였습니다. 이 당시 (1620년대) 스웨덴은 발트해의 패권을 놓고 폴란드와 전쟁을 하고 있었고, 스웨덴 해군은 폴란드와의 해전에서 꽤 큰 손실을 입고 있었습니다. 이 당시 벌어진 두 차례의 해전에서 스웨덴 함대는 두 번 모두 기함을 손실했고, 사령관들도 매번 전사하는 피해를 입었습니다. 구스타푸스 국왕은 이런 전황을 뒤집기 위한 결전병기(?)로서 강력한 전함을 필요로 했습니다.

이에 따라 2년에 걸쳐 건조된 바사호는 당대 최강의 전함 중 하나였습니다. 배수량은 유럽 최대급인 1,200톤(2,600,000 파운드), 선체의 길이 69미터(230피트), 선폭 11.7미터(38피트), 선고 52.5미터(172피트 - 이건 갑판이 아니라 돛대 꼭대기까지의 높이겠지요?^^), 흘수 4.8미터(16피트)에 달했습니다. 승무원은 선원 145명에 전투원 300명, 무장은 24파운드 포 48문과 3파운드 포 8문, 1파운드 포 2문, 곡사포 6문이었습니다.

* 위 제원은 위키 영어판을 참고한 것입니다만, 웹상에서 도는 대부분의 국내 자료는 바사호의 함포가 24파운드와 48파운드를 합쳐서 64문이라고 적고 있더군요. "24파운드포가 48문"이라는 자료를 누군가 오독해서 24파운드포와 48파운드 포가 혼재되었다고 올린 것이, 그 후에 자기복제로 계속 퍼져나간 게 아닌가 싶네요.

그런데 이 배가 안고 있던 치명적인 문제는, 국왕 구스타푸스 2세가 이 배를 최강의 전함으로 만들고 싶은 마음에 함포를 너무 많이 장착하도록 명령했다는 점이었습니다. 때문에 설계자들은 급하게 설계에 변경을 가해야 했고 이때문에 배에 무리를 주고 말지요. 애초에 그렇게 많은 대포를 장착할 예정이 없었기 때문에, 갑판 바로 아래까지 대포를 놓아야 했습니다.

 

두 사진은 모두 바사호의 모형입니다. 위쪽은 바사호의 단면, 아래 사진은 측면에서 본 모습을 보여주고 있죠. 두 사진 모두에서 대포가 선체 위쪽에 집중적으로 배치된 것을 볼 수 있습니다. 이렇게 될 경우 당연히 배 위쪽이 무거워져 안정성이 떨어집니다.

그럼 왜 당시 사람들은 저렇게 대포를 설치했을까요?

이는 아직 해전에 대한 새로운 패러다임이 정착되는 "도중"이었기 때문입니다. 그 이전 16세기까지 함대전의 주된 방식은 고대, 중세의 해전과 같은 접현전(Boarding)이었습니다. 이는 양쪽 배를 가까이 대고 전투원들이 옮겨타서 백병전을 벌이는 것이었고, 따라서 가장 기본적인 무기는 창과 칼이었습니다. 총이나 대포는 접근전을 하기 직전에 발사하여 적의 숫자를 줄이는 역할에 불과했고, 여전히 활을 사용해서 적선에 불을 지르는 화공을 가하기도 했습니다. 스웨덴 해군이 폴란드와의 해전에서 상실한 기함 두 척 중 하나도 폴란드 병사들의 접현전으로 나포당하게 되자 자폭한 것이었습니다.
그런데 16세기 말부터 대포가 발달하면서 이런 전술에 변화가 나타나기 시작합니다. 그 대표적인 사례로 제시되는 전투가 영국의 무적함대 격파지요. 영국 해군이 발달된 기술을 적용해서 만든 사거리가 긴 대포로 사거리가 짧은 에스파냐군을 떡실신시켰다...는 게 이X복 씨의 "먼X라 이웃나X"에서 나온 이래 많이 퍼져 있지만, 이건 사실과는 좀 많이 다릅니다. 영국의 대포 제작기술이 에스파냐보다 우수했다....고 하더라도 그 시대의 일반적인 수준을 크게 벗어날 수는 없었거든요. 즉, 포탄을 멀리 날리려면 무게가 가벼워질 수밖에 없는 거에요. 실제 당시 싸움에서도 영국군의 함포만으로 무력화된 스페인 함선은 거의 없었습니다. 대부분의 손실은 화공과 난파로 발생했지요.
바사호에 전투원이 승무원의 두 배나 탄 것도 이런 접현전 상황을 고려했기 때문입니다. 순수하게 함포로만 싸우는 후대의 배는 전투원을 별도로 태우지 않거든요. 이들의 경우에는 평시에 배를 조종하는 선원들이 전투시에는 그대로 포를 다루는 전투원이 됩니다. 병력의 숫자가 곧 승부의 열쇠인 백병전 상황을 감안하지 않는고로, 더 많은 포를 탑재하면서도 탑승하는 병력의 숫자는 줄어들게 되는 거죠.

하지만 대포 중심으로 전술이 옮겨간다고 해서 모든 것이 그렇게 확 변하는 건 아니었습니다. 바사호의 승무원 구성에서 보듯, 해군 지휘부 자체가 아직 접현전 개념을 가지고 있었던 데다가 설계자들 역시 이렇게 대포를 많이 실은 배를 만들어본 적이 없었거든요. 때문에 어디에 어떻게 대포를 장착해야 선박의 안정성에 해를 미치지 않는지에 대해서 연구도 되어 있지 않았고, 그로 인해 빚어진 결과가 바사호의 침몰이었습니다.

1628년 8월 10일, 맨 위 그림에서 나오듯 바사호는 의장공사를 완료하고 처녀항해를 나섰습니다. 이제 폴란드와의 싸움터로 나갈 참이었죠.


하지만 바사호가 출항하고 얼마 되지 않아서 돌풍이 불었습니다. 바사호는 황급히 항구로 돌아오려고 했지만 또다시 불어온 바람 때문에 선체가 좌현으로 기우뚱하는 순간 물이 낮은 포문으로 쏟아져 들어갔고, 가뜩이나 불안한 안정성 덕에 왼쪽의 대포들을 오른쪽으로 옮겨 자세를 바로잡기도 전에 바사호는 꼴랑 가라앉아버리고 말았습니다. 육지에서 매우 가까웠음에도 사고 현장에서 생존한 사람은 얼마 없었지요.
침몰한 바사호는 그후 300년 간 잊혀졌지만 20세기 중반에 다시 인양되었고, 오늘날에는 스톡홀름의 전용박물관에서 17세기 전함의 귀중한 자료로서의 역할을 하고 있습니다. 바사호 인양 이야기도 재미있지만, 오늘의 주제는 아니므로....^^

그럼 전함의 대포 장착 형태는 바사호 이후 어떻게 바뀔까요? 아예 포격전이 주요한 해전의 형태로 자리잡은 뒤에는?

이 배는 가장 유명한 전열함, 넬슨의 빅토리(Victory) 호입니다. 선체 측면에 뚫린 수많은 포구를 보면 함포가 더 많아진 것을 알 수 있겠지요? 그런데, 저걸 보면 도리어 더 중심이 안 잡히게 된 것 아닌가 걱정하실 분도 계실 겁니다. 맨 위층까지 대포가 놓여 있으니까요. 헌데, 그 내부를 보면 어떨까요?

이 그림은 빅토리 호의 단면도입니다. 분명 보시듯이 맨 위층부터 4층까지 분명 층마다 대포가 놓여 있습니다만, 잘 보시면 대포의 크기가 층마다 다릅니다. 아래층은 적선의 파괴를 노리는 대구경의 가장 위력이 강한 포, 상층은 인원 살상용의 소구경 포가 장착된 거죠. 즉 가장 무거운 대포들을 아래쪽에 집중배치해서 선체의 중심을 아래로 집중시키는 효과를 노린 겁니다.

* 거포의 하층 배치는 무게 중심을 잡는 외에, 표적이 된 적함의 선체에서도 가능한 수면 가까운 부분이 포탄에 맞도록 해서 쉽게 침수되도록 하는 효과가 있습니다.

대포의 배치 한 가지만이 아닙니다. 위쪽에 있는 바사호의 단면 모형과 비교해 보면 알 수 있는 일이지만, 빅토리호의 선체는 아래쪽이 바사호보다 더넓고 펑퍼짐하며, 위쪽으로 갈수록 급격하게 좁아지는 선체구조를 가지고 있습니다. 그리고 무거운 중포는 폭이 넓은 아랫쪽 갑판에 집중적으로 배치되어 있고요. 바사호가 좁아지는 윗부분에 대포를 장착한 것과는 전혀 다른 함포의 배치형태입니다. 아래쪽이 무겁고 넓을수록 중심이 잘 잡히는 건 당연하겠지요? 대포를 사용한 해전이 일반화된 17세기 이후로는 점점 전함의 설계가 빅토리 호와 같은 저런 형태로 바뀌어가게 됩니다. 자연히 바사호와 같은 황당한 침몰사건도 찾아보기 힘들게 되지요.