1592년 조선 수군이 승리한 한산도 해전과 당포 해전에서는 거북선이 먼저 돌진하여 크고 작은 총통(銃筒)들을 쏘아대어 적의 배를 모조리 불살라버렸고 1595년 비변사에서 거북선이 해전에서의 승리에 요긴한 것이고 적이 가장 꺼리는 것이므로 경상도와 전라도의 방어를 위해 거북선의 제조를 서둘러야 한다고 건의하고 거북선은 판옥선이 사수와 격군의 125명 정도를 수용하는 데 비해 적게 수용되기 때문에 주로 각 영에 1척씩만을 배치하여 선봉으로 삼았다.
조선 군함 거북선의 구조는 선상(船上)을 대판(大板)으로 덮고 판상(板上)에는 송곳으로 덮어 발을 붙일 수 없다. 용 머리와 거북 꼬리에는 총안을 만들어 대적 공격을 가능하게 하고 적을 만났을 때에는 곧 지붕을 덮고 송곳으로 에워싸서 선봉을 설 수 있다. 또 적선에 오르고자 할 때에는 송곳을 떼게 되었으며 적선에게 포위당하면 일시에 발사할 수 있는 구조였고 거북선의 지붕은 철갑으로 덮여 있어 조총이나 화살 등의 공격을 막는 데 뛰어났다.
선체의 좌우에는 각각 22개의 포혈(砲穴)과 12개씩의 출입문이 있었으며 선내의 왼편 포판 위에는 함장실이 있고, 오른쪽 포판 위에는 장교실이 있으며 좌우 포판 아래에는 24개의 방을 두어 철물고·무기고·사병 휴게실로 썼다. 배의 좌우에는 10개씩의 노가 있어 이것으로 운행하기 때문에 그 속력이 매우 빨랐으며 전후좌우로 화포가 설치되었고 용머리에도 화포가 설치됐다. 거북선은 배 아래쪽에 용 모양을 한 돌기가 설치되어 함대의 선두에서 돌격선 역할을 맡았다.
대포가 설치된 선창의 아래층에는 좌우 각각 10착(捉)의 노와 노를 젓는 격군이 배치되는데 1착의 노에 4명씩의 격군이 배치되고 사공(沙工)·무상(舞上)이 각각 1명씩 배치되어 82명이 한조를 이루었다. 배 아랫부분은 평평한 평저형이므로 한반도의 남해, 서해와 같은 조수간만의 차가 심한 곳에서 기동하기에 알맞았으며 이동 중에도 급속으로 180도 회전이나 좌 우측으로 방향 전환이 가능하여 학익진과 같은 다양한 해상의 기동 진법을 자유롭게 펼칠 수 있다.
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경상도 전라도 방어한 거북선
