명량해전의 '유형전투력' 분석연구 (2014. 6 논문) 역사

영화 명량이 나온 것이 지난 달, 그런데 바로 그 전달인 6월에 마치 이때를 준비하고 미리 써둔 것 같은 학술 논문 한편이 공개된 바 있습니다 (논문을 받아둔 것은 사실 명량해전때문이 아니라 같은 저널의 '성종대 고려군'에 대한 논문때문인데 최근 우연히 읽게 되었습니다). 글을 쓰려고 준비하다 검색해 보니 얼마전 초록불님이 다루신 명량해전에 대한 글 (링크)중 천하귀남님의 정보로 이 논문을 소개하신 바가 있더군요. 이 논문은 시의적절하게 나와서 앞으로 많이 주목받을 듯 합니다.

논문 제목은 '칠천량해전과 명량해전의 유형 전투력 분석'. 정완희 & 민승식의 논문으로 민승식선생은 해군사관학교 조교수입니다. 이 논문은 매우 신선하고 흥미로운데, 두 해전에 대해 인문학적인 접근이 아닌 수량적 이론모델에 근거한 분석을 제공하기 때문입니다.

부분만 아주 짧게 짧게 잘라서 소개하면 다음과 같습니다.

Research Question:
칠천량해전(漆川粱海戰)과 명량해전(鳴粱海戰)은 우리나라의 해전사 중에 가장 극적인 장면이 연출된 해전이다. 정유재란 중 이순신장군의 조선 수군은 전승을 거두었지만, 원균의 조선 수군은 칠천량해전에서 전멸에 가까운 패배를 당하였다. 이렇게 패배한 조선 수군의 잔여 전력 10여 척을 이끌고 극적인 승리를 이룩한 해전이 바로 명량해전이다. 두 해전은 비슷한 시기에 같은 적에 대해서 같은 조선수군이 전투를 수행했으며, 조선 수군 전력의 양은 칠천량해전이 명량해전에 비해서 10배 이상 많았다. 그런데 왜 이렇게 극명하게 다른 전과를 보여준 것일까? 이에 대해 많은 역사학자와 전술연구가들은 의문을 가졌다.

그리고 나서는 이 연구의 방법론, 즉 이제껏 집중되온 생즉사 사즉생등의 '무형의 전투력'뿐 아니라 (이를 경시하는게 아닌), 이제껏 경시되온 '유형의 전투력'에 대한 분석시도를 하겠다는 의도를 밝히고 있습니다.
"하지만 본 논문에서는 그동안의 연구에서 다소 소홀했던 유형 전투력 측면에서 양 해전의 승패 원인을 분석하고자한다. 유형 전투력은 병력, 무기, 장비, 물자, 부대조직 등으로 구성되며, 전투의 승패를 가르는 중요한 요소이기 때문에 유형 전투력에 근거한 두 해전의 분석 결과는 사료 분석에 의미를 부여할 수 있을 것으로 기대된다."

Theory (model):
근거이론은 두가지를 씁니다. 
OODA(Observe, Orient, Decide, Act) model: 
유형 전투력은 실행(act)을 통해 비로소 효과를 발휘하게 된다. 예를 들어 단순히 총이 있다는 것만으로 전투력이 발휘되는 것이 아니라 총알의 발사를 통해 전투력이 발휘되는 것이다.

란체스터 방정식(Lanchester'slaw)
란체스터 방정식은 1956년 발행된 James R. Newman의 저서『The World of Mathematics』에 처음 소개된 모형이다.
간략하게 앞부분만 소개했습니다. 이 두 이론을 연결하면 틀이 완성됩니다.
추가적으로 유형 전투력이 되지 못한 전력에 대한 변수 조정을 통해 무형 전투력의 중요성에 대해서도 분석할 것이다. 예를 들어 역사적으로 경계 작전에 실패하여 패배한 해전에 대해서 경계 작전이 실패하지 않았다면 결과가 어떻게 달라졌을 것인지 추정할 수 있다. 란체스터 방정식의 입력값이자 OODA 이론의 결과값인 유형전투력의 변화가 승패에 미치는 영향을 분석함으로써, OODA의 시작점인 관찰(observe) - 즉, 경계작전의 실패가 전쟁의 결과에 지배적인 영향력을 발휘하는 것을 확인할 것이다.

란체스터모델은 미분방정식 덕에 자세히는 logic을 모르겠지만, 저런 예측결과가 수치로 측정될 수 있다는 것은 매우 흥미로운 논증방식이죠. 신선합니다.

1. 칠천량해전
다.분석결과 해석
칠천량해전은 조선 수군의 유형 전투력이 전혀 발휘되지 못한 해전이었다. 전쟁 경과의 주요 시점에서 OODA 사이클은 작동되지 않았거나 불완전했다. 실제 200여 척의 전력이 전장에 있었으나 전투력이 발휘되지 않아서 무의미했다. 관찰, 판단, 결심, 행동의 과정이 이루어지지 않으면 아무리 많은 전력이 있더라도 승리를 달성할 수 없음을 보여주고 있다.

역사적인 결과도 분석 결과를 증명하고 있다. 조선 수군 256척은 침몰하였고, 단지 10척만이 도주하여 생존했다. 이순신 함대에서 막강한 전투력을 보여주었던 판옥선이 칠천량해전에서는 이렇게 참담하게 전멸하다시피 했다. 막강한 유형 전투력을 발휘할 수 있는 판옥선이었지만, 칠천량해전에서는 OODA 사이클 부재로 전투력을 전혀 발휘하지 못했다.

2. 명량해전
이순신 장군은 칠천량해전에서 살아남은 잔여 전력을 정비하여 반격을 계획한다. 13척뿐인 전력으로 300척이 넘는 적을 상대하기 위해서 수로 폭이 좁은 명량해협에서의 교전은 피할 수 없는 선택이었다. 그리고 이곳은 빠른 조류로도 유명한 곳이었다. 최대 11.5노트로 매우 빠른 조류가 흘러서 20리 밖에서도 물 흐르는 소리가 들린다 해서 ‘울돌목’이라 불릴 정도였다. 그만큼 수심이 얕고 수로폭이 좁으며, 조류가 빨라 항해하기 위험한 협수로였다.9) 

1597년 9월 16일 07시 일본 함대는 명량 해협 인근에 있는 조선수군의 잔여전력을 격파하기 위해서 어란진에서 출전을 한다. 이러한 사항은 탐망군에 의해 즉시 이순신에게 보고되었고, 결전준비를 하게 된다. 조선수군은 오전 9~10시경에 전투 준비를 마치고 진형을 갖추어 일본 함대를 기다렸다.10) 

9월 16일 11시 전후 일본함대는 명량해협을 통과한다. 그런데 300척이 넘는 전력 중에 대형 함선인 아다케는 좁은 수로를 통과하지 못하고, 소형 함선인 세키부네 133척만 명량해협을 통과하였다. 작전 환경으로 인해서 그만큼 많은 전력이 교전에 참가하지 못하게 된 것이다. 더욱이 12시를 지나면서 조류의 방향은 일본 함대에게 불리한 역 조류로 흐르게 된다. 결국 오후 2시가 될 때까지 일본해군은 군선 31척을 잃게 된다. 조류의 세기는 더욱 강해져 결국 많은 전력을 보유했던 일본 함대는 명량해전에서의 패배를 인정하고 후퇴하고 만다.11)
임진왜란에 해전을 벌인 조선 수군의 함선과 일본 수군의 함선은 기본 전투력의 차이가 있었다. 일본군이 조선 수군에 대항하기 위해 작성한 비밀문서의 내용을 보면 조선의 큰 배 한 척을 대적하기 위해서는 작은 배 5~6척 내지 7~8척으로 대적해야 한다고 기술되어 있다.12) 따라서 조선 수군의 주력함인 판옥선과 명량해전에 교전을 했던 일본 수군의 세키부네 간의 전력 차이는 5~8:1로 예상할 수 있다.
조선수군의 판옥선은 함포에 의한 화공전을 장점으로 하는 함선이다. 복원한 함포를 이용한 사격한 실험결과 사거리가 550~1,590m 에 이른다.13)
논문에서는 따라서 화공전의 장점을 최대화하기 위한 적정거리를 50미터 이상으로 보고 있습니다. 당시 세키부네가 역조류를 받으며 접근했으므로 최적의 조건이었죠 (논문에서는 약 1: 8 정도로 봅니다).

또한 명량해전의 '정확한 전투지점'을 찾기 위한 문헌사료 연구도 많았는데, 이 연구처럼 '수치'로 접근해 들어가는 방법은 정말 신선하군요.
여기서 란체스터 방정식중 두가지 방법으로 추정한 결과, 다음의 인상적이고 흥미로운 사실이 나옵니다. 즉, C의 일자진보다는 2열로 더 좁은 목에서 싸우는 방식. 왜군은 한번에 약 3척씩 목을 통과하는 방식입니다.

란체스터 방정식 계산 결과 A위치에서는 조선 수군이 승리하는 반면, B, C위치에서는 일본 수군이 승리하는 것으로 나타났다. A위치에서 교선 시 조선 수군의 잔존전력은 5.3척으로 개별 함선의 전력비가 8:1임에도 불구하고 판옥선 1척이 세키부네 17척을 상대하였다는 것은 괄목할 만한 결과다. 반면 B위치에서 교전 시 일본 수군의 잔존전력은 8.6척으로 판옥선 1척이 세키부네 9.6척을 상대하여 A위치에 비해 절반 정도의 성과만을 거두었다는 것을 알 수 있다. 마지막으로 C위치에서 교전 시 일본 수군의 잔존 전력은 11.7척으로 판옥선 1척이 세키부네 9.4척을 상대하여 역시 A위치의 절반정도의 성과에 불과했다.

이 결과로 보면 A 지점에서 싸웠을 가능성이 높아지며 (확정은 아니지만), 6척씩 횡렬진을 쳤을 가능성이 있습니다.

논문의 결론 역시, 이순신 장군의 '정신력'뿐 아니라 '지략' (유형 전투력)이 결국 이 장소에선 전투를 승리로 이끌 수 밖에 없다는 귀결을 내립니다.

그동안 명량해전이 유명한 해전으로 기억되는 이유는 강인한 무형 전투력이었다. ‘신에게는 아직 전선 12척이 남았나이다.’, ‘필사즉생 필생즉사’ 등과 같은 강한 정신력과 전투의지가 있어서 승리가 가능했다고 한다. 하지만 유형 전투력 분석결과를 보면 충분히 예고된 승리였다. 당시 작전환경과 전투를 수행하는 함선의 전투력 차이로 인한 당연한 결과이기 때문이다. 전투원에게 10배가 넘는 전력의 차이는 분명한 부담이었다. 교전 시 우리에게 아무리 승산이 있다고 설명을 해도 눈앞에 보이는 많은 전력은 전투원을 긴장시켰을것이다. 무형 전투력은 이러한 긴장감을 해소하고 본래 자신의 능력을 발휘할 수 있게 해주었다. 따라서 명량해전에서 무형 전투력의 의미를 재해석하고자 한다. 무형 전투력이 직접적으로 명량해전의 승리를 이끌었다기보다는 조선수군의 뛰어난 본래 능력을 발휘할 수 있도록 뒷받침했으며, 승리는 유형 전투력으로 충분히 예측 가능했다.

=====
칠천량의 패배에 대한 아쉬움도 분석적으로 설명합니다.

조선 수군이 칠천량에서 정상적인 경계태세를 유지하고 있었다면, 15일 밤 10시 아군 함정 4척이 침몰했을 때 지휘부에게 이 상황이 보고되었을 것이다. 직접적인 공격이 있고, 아군의 피해가 발생한 상황에서 지휘부는 경계태세를 강화하고, 야간 일전을 준비하였을 것이다. 최초 공격 밤 10시에서 일본 수군의 총공격이 시작된 다음날 새벽 4시까지는 6시간의 여유가 있었기 때문에 조선 수군이 전열을 가다듬는 충분한 시간이 확보 가능했다. 중략.
양군 단위 함정의 상대적 전투력은 명량해전의 양상과 약간 다르다. 양군의 전술적 이익을 고려해서 명량해전 시 조선 수군은 매우 유리한 상황(그림 6)이었지만, 칠천량에서 예상되는 교전 양상은 조선 수군이 일본 수군을 뚫고 나가야 하는 상황(그림 8)이었다. 다만, 함선의 견고함, 화공전 우세 등으로 판옥선이 일본 수군의 함선보다 우수한 전투력을 가지고 있어서 조선 수군과 일본 수군의 상대적인 전투 손실률은 1:5 정도로 예상할 수 있다. 상기에서 확인된 변수를 란체스터 방정식에 대입하여 산출한 결과 여전히 일본 수군의 승리로 나타났다. 하지만 단 한 척의 배도 파괴시키지 못하고 도주에만 급급했던 역사적 사실에 반해 가정에 의한 교전에서는 무려 630척의 함선을 대파할 수 있는 것으로 나타났다. (원균...)
판옥선 1척당 세키부네 2.4척 정도를 상대하였다는 것을 알 수 있다. 다만 판옥선과 세키부네의 전투 손실률이 1:5임에도 불구하고 시뮬레이션 결과 판옥선 1척이 대적한 세키부네가 2.4척으로 적게 나타나는데, 이는 조선 수군과 일본 수군의 횡렬진 양상에 의한 것이다. 즉, 조선과 일본의 배열이 10:20으로 한꺼번에 많은 수의 함선을 대적해야 하는 조선에게 불리한 상황으로 작용하는 것이다. 만일 조선과 일본의 횡렬진이 10:20이 아니라 20:10이었다면 결과는 조선의 승리로 나타났을 수도 있을 것이다 (주: 당시의 해전에서 전투능력 못지않게 ' 위치'를 어떻게 잡느냐가 얼마나 성패를 가늠하느냐를 아주 잘 보여주는 결과입니다.).

====
결론 중:
본 연구에 입각하여 해석했을 때, 이순신 장군의 위대함은 실제 전장에서 전투를 하면서 발휘된 것이라기보다 유형 전투력이 최대한 발휘될 수 있도록 혜안을 가지고 지휘한 점이라 할 수 있다. 즉, 격전지를 명량해협으로 유인한 점, 10배가 넘는 적이 다가오고 있을 때 두려워하는 전투원이 제 능력을 발휘할 수 있도록 지휘한 점을 들 수 있다. 칠천량해전에서도 기습을 허용하지 않았거나 기습공격을 당했다하더라도 신속히 전열을 가다듬고 싸웠다면 충분히 해볼 만한 전투였을 것이다.

정유재란뿐만 아니라 과거 전쟁사의 분석에 있어서 유형 전투력과 무형 전투력 모두를 고려해서 균형 있게 분석할 필요가 있다. 무형 전투력 분석을 통하여 전투원의 리더십과 정신전력에 대한 교훈을 도출할 수 있다. 한편 유형 전투력 분석을 통해서는 전쟁사의 결과에 대한 객관적 이해가 가능하며, 독립변수의 변화에 따른 정량적인 결과값을 확인할 수 있다. 해상에서 벌어진 전투사례뿐만 아니라 지상과 공중의 많은 전투사례에 대해서도 유형 전투력 측면에서 활발한 분석이 이루지기를 기대한다.

--> 여기서 중요해 보이는 것은 사실 란체스터 방정식을 적용하기 이전에 OODA이론 부분에 특히나 '리더'의 역량이 중요한 부분으로 무형 전투력이 큰 파이를 차지한다, 즉 기본을 잡아주는 것은 이 부분이란 것이죠. 즉 실제전력을 판가름짓는 예비단계.

참고로 란체스터 법칙은 알아보니 군사학쪽에서 많이 쓰는 이론으로 피해자와 가해자 서로간의 상대적인 힘을 계산하는 수학적인 공식입니다-  공격자와 방어자 간의 힘을 A와 D라는 시간에 기반에 둔 함수로 나타내어 기술하는 미분방정식이라고 합니다. 선형과 제곱 법칙중, 소화기를 쓰는 제곱법칙으로 논문을 풀어간 듯 합니다.

간만에 재미있고 신선하게 읽은 논문이었습니다. 요즘 신라 사금연구도 그렇고, 발상의 전환으로 좋은 시도가 많아 기쁘군요.

핑백

  • 硏省齋居士의 雜學庫 : 참고 상대해준 내가 정신나간 놈이었지 2014-09-02 20:12:35 #

    ... (위 논문. p.280) 위 내용을 표로 다룬 것. 논문 p.281 그런데 이 논문의 내용을 다룬 포스팅에 이렇게 댓글을 단 거다. 좌표: http://luckcrow.egloos.com/2489507#462260 ....................어떻게 전장에 대한 논의를 조선이 포위되었느냐에 대한 논의로 읽은 거냐. (농담이 아니라 진짜로 ... more

덧글

  • 연성재거사 2014/08/30 11:56 #

    이와 관련해서 재미있는 논문이 하나 더 있습니다.

    「시뮬레이션을 이용한 역사적 전투사례의 승패요인 분석: 임진왜란시 명량해전 사례 연구」(조성진. 한국과학기술정보연구원(KISTI) 『경영과학』(한국경영과학회) 27권 1호(2010) p.61~73)

    란체스터 방정식 뿐만 아니라 다양한 war game 시뮬레이션 모델을 통해 명량해전을 분석한 논문입니다. 명량해전에 대한 자료를 찾다가 보게 되었는데, 내용이 흥미롭더군요.
  • 역사관심 2014/08/30 11:59 #

    벌써 이런 시도들이 꽤 있었네요. 한번 찾아봐야겠습니다. 고맙습니다. :)
  • 존다리안 2014/08/30 16:39 #

    판옥선은 2차대전으로 친다면 중전차 티거같은 존재였군요. 1:10 정도의 전과도 거뜬히 올렸다니....
  • 역사관심 2014/08/30 17:17 #

    그렇습니다. 티거 좋아하는데 와닿네요 :)
  • 천하귀남 2014/08/30 17:31 #

    그렇지 않아도 이것관련으로 포스팅을 하나 할까 생각중입니다.
    저 논문에서 인상적인 부분중 하나가 화포의 사거리 부분인데 당대 배들의 속도가 그리 빠르지 않았으니 거의 확실하게 맞출수 있는 직사시 거리 100m에서 접현할때까지 왜군에게는 끔찍하게 긴 시간이었을듯하군요. 더군다나 왜선 한척으로는 수발만 맞아도 속도나 전투력 유지가 곤란했을테니 한척에 여러대가 동시에 달려들지 않으면 살아돌아가기도 힘들었을듯 합니다.

    그나마 명량 후반의 역조에서는 아예 달려들지도 못하고 일방적으로 두들겨 맞았을테니....

    여하간 저걸 보면서 저 판옥선으로 완패한 원균이 더욱 경이적입니다.
  • 역사관심 2014/08/31 00:27 #

    동감입니다 . 여러모로 저 두 전투는 많은 교훈을 던져주고 있네요. 포스팅 기대하겠습니다 :)
  • 최강로봇 도라에몽 2014/08/30 21:27 #

    정말 판옥선이 참 사기무기.... 정말 재밌는건 딴게 아니라 칠전량이나 명량울 이런 방정식으로 연구 한다눈 것 자체가 저에겐 상당히 흥미있네요 잘봤습니다ㅡ
  • 역사관심 2014/08/31 00:30 #

    그 능력에 비해 사실 이제까지 너무 안알려진 감이 있죠. 특히 거북선에 비해... 명량 영화의 하나의 또다른 의의중 하나가 판옥선 대중인식담론의 활성이라 생각해요.

    이런 다각도연구가 많아지면 좋겠습니다 .
  • 라라 2014/08/31 01:19 #

    좋은 글 잘 봤습니다. 멘치스터 법칙을 여기서 보게 될 줄이야.

    1. 명량 이후 숨어있던 판옥선 10여 척이 합류헸다니 실제는 23척이 살아난 셈

    2. 칠천량에서 지더라도 600척 정도 손실 시키면 일본군 타격도 크니 전세가 어찌됐을가 싶기도 하네요

    3. 대형 함선인 아다케가 좁은 수로를 통과하지 못했다면 전투에 이겨도 계속 통과 못했을지?

    만일 아다케가 전투에 가세했다면 전투결과가 어지됐을가에 연구가 있는지요?
  • 역사관심 2014/09/01 12:43 #

    600척은 그야말로 조선수군이 소멸될때까지 싸웠을 극대치긴 하지만, 실제로도 256척 파손에 12척 살아남은 것이니 제대로만 싸워줬으면 500척은 거뜬했을 것 같습니다.

    만약 전투에 이겼다면 1척씩 혹은 2-3척씩 충분히 통과했으리라 생각합니다. 세키부네가 아니라 안택선이 나왔더라도 별 차이가 없었을 듯 합니다. 일단 포의 사정거리가 비교가 안되고, 안택선의 경우 전투정보다는 각 영주들의 기함(상징적)이나 수송선으로써 성격이 강했다고 생각되거든요.

    안택선이 참가했더라도 안될 것 같은 느낌을 주는 것은 배의 내구성자체가 시원찮다는 점.
    임란 얼마후 일본기행기인 남용익(南龍翼, 1628~1692)의 문견별록을 보면 안택선으로 보이는 배에 대한 설명이 나오는데 여전히 깔보고 있습니다.

    "배는 누선(樓船)이 가장 호화스러우니 검은 칠을 한 널판자 기와로 덮고 안팎에 금벽(金碧)이 찬란하기 그지없으며, 방사(房舍)와 누함(樓檻)이 보통 사는 집과 똑같음. 그 다음은 과선(戈船)으로서 역시 정교하고 화려하지만 견고하기는 우리나라의 배에 훨씬 미치지 못하고 어디나 배의 돛에는 각기 표지가 있어 구별됨".
  • 零丁洋 2014/08/31 17:20 #

    누구의 주장 처럼 세키부네에 둘러쌓여서는 절대 승리할 수 없군요.^^ 암튼 전체적인 우세도 중요하나 실제 전장에서 매 순간 상대적 우위를 유지하는 것이 명장의 뛰어난 점인 것 같습니다.
  • 역사관심 2014/09/03 07:38 #

    바로 그게 '명장'의 가장 큰 능력이겠죠. 은영전의 양 웬리처럼.
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