군선의 전투능력은 외형보다 내부구조에서 나온다. 그것은 아무리 잘 훈련된 병사들이라도 그들의 능력을 발휘할 수 있는 선내구조가 마련되어 있지 않다면 전투능력을 발휘할 수 없기 때문이다.
거북선은 중국과 일본 군선의 장점을 취하고 단점을 보완한 판옥선을 운용하다가 왜군의 돌입전술과 백병전술로부터 피해를 최소화하기 위해 창안된 군선이었다. 이 점을 감안할 때 거북선의 내부구조는 전투원의 전투능력을 최대화할 수 있는 구조가 밝혀져야 한다.

불행하게도 거북선 관련 수많은 연구는 거북선 찬미에 중점을 두었을 뿐, 그러한 전과를 가져오게 한 거북선 내부구조를 논리적으로 규명한 연구 결과물은 전무하다고 볼 수 있다.
지금까지 거북선의 기본구조에 대한 정설로 받아들여지고 있는 학설은 본체와 상장으로 나뉘는 2층 구조설이다. 거북선 2층 구조설을 뒷받침하는 자료는 거북선의 외형도면과 외형만을 설명한 설명문이다.
학계의 학설대로라면 전투상황에서 거북선은 우리가 알고 있는 전과를 낼 수 없다.

거북선은 돌격선이므로 적진을 종횡으로 출입하여 적의 전열을 무너뜨리는 것이 주 임무였다. 그러기 위해서는 빠른 속도로 운행하면서 화포를 구사할 수 있어야 한다. 거북선은 군선이므로 선박의 운행요원만 필요로 하는 공ㆍ사선과 달리 노군ㆍ사수ㆍ포수를 반드시 승선시켜야 한다. 전투시에 처하면 그들은 다른 사람을 방해하거나 방해받지 않고 고유임무를 수행할 수 있는 장소가 필요하다.

만일 거북선이 기존의 학술대로 2층구조였다면 같은 장소에서 노를 젓고, 활을 쏘며, 포를 쏘았을 것이다. 전투상황에 처하게 된 거북선은 노 젓고 활과 포를 쏘는 3행위가 일시에 이루어졌어야 한다.
그러나 그것은 2층구조로는 불가능하다. 2층구조에서 포를 쏘기 위해서는 젓고 있던 노를 뽑아낸 후, 櫓窓을 닫고, 동차에 실린 총통을 방패 쪽으로 옮긴 후, 고각과 거리를 조준한 다음 포가 움직이지 못하도록 고정시키고 심지에 불을 달려 탄환을 발사시키는 과정을 반드시 거쳐야 한다.
이러한 과정을 거치는 시간은 결코 짧은 시간이 아니다. 그동안 적선이 이미 우리 군선에 접근하여 조총이나 활로 공격하고 도끼로 선체를 부수고 선내로 돌입하는 것이 가능하다.

2층구조의 거북선으로서는 3행위(노를 젓고, 활과 포를 동시에 사용하는 전투행위)를 동시에 수행할 수 없다. 즉 동일한 한 갑판상에서는 櫓를 저으면 포를 쏠 수 없고, 포를 쏘면 노와 활[弓]을 사용할 방법이 없다. 그것은 우리가 알고 있는 거북선의 활약상에 배치되는 것이며, 2층구조의 거북선을 갖고 출전했다면 절대로 승전하지 못했을 것이다.
그 동안 우리는 거북선을 민족의 위대한 유산으로 찬양해 왔지만 정작 그 활약을 뒷받침해 줄 군선의 내부구조를 간과함으로써 거북선이 군선으로서 반드시 갖추어야 할 기본기능을 무시해 온 것이다.

임진왜란 당시 거북선은 실전에서 3행위가 동시에 큰 무리 없이 행해져 “거북선 제도는 승첩에 더욱 긴요하다”는 평가를 받게 된 것이다. 거북선의 전투 삼행위가 바로 승첩의 요인이었다.

『증보문헌비고』에 다음과 같은 중요한 기록이 있다. 1740년(영조 16) 田雲祥이 海鶻船을 새로 만든 후 “우리나라에 전래되어 온 전선은 모두 삼층板屋을 설치하였고 사면은 모두 楯窓을 설치하고 있다”는 보고를 왕에게 한 바 있다. 여기서 말하는 전선이란 전투를 목적으로 한 군선의 보통명사이다. 이에 따르면 거북선도 전투를 목적으로 제작된 전선의 일종으로 판옥선과 동일하게 3층 구조를 하고 있었음이 분명하다. 그것은 거북선이 만들어질 때 판옥선의 장점을 취하고 단점을 보완했다는 사실과 일치되는 것이다. 판옥선의 기본구조는 본체ㆍ옥내ㆍ옥상으로 구분되어 있다. 판옥선의 전투임무별 구역 기능은 다음과 같다.

• 본체 : 군량ㆍ항해기구ㆍ무기 등 적재 창고와 군졸의 침실
• 옥내 : 노군ㆍ사수의 전투장소
• 옥상 : 포군ㆍ신호수의 전투장소

거북선도 판옥선과 동일한 구역에서 임무를 수행했다. 단지 거북선의 구조가 판옥선과 다른 점은 판옥선의 옥상이 개방되어 있다면 거북선의 옥상은 覆板으로 덮여 있었다.
기존의 판옥선은 3층, 즉 옥상에 배치되었던 砲軍과 信號手 중 적의 조총에 의해 死傷者가 발생했고 돌입한 왜군에 의해 인명피해가 종종 발생했기 때문에, 이를 防止하기 위해 이순신은 거북선의 屋上을 판자로 덮고, 그 위에 송곳칼[錐刀]을 꽂아 적의 돌입을 저지하고 조총으로부터 우리 승조원의 안전을 도모했다. 이와 같이 판옥선의 장점을 취하고 단점을 보강한 것이 거북선이다.

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