핵폭발 이후① 핵무기 위력과 살상력
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핵폭발 이후① 핵무기 위력과 살상력

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입력 : 2013-04-04 14:08:00 | 수정 : 2013-04-09 10:04:04

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지금까지 세상에 선보인 무기들은 하늘의 별처럼 무수하다. 그러나 이들을 특성적으로 구분하면 크게 2종류로 나눌 수 있다. 이른바 핵무기와 재래식무기가 그것이다. 핵무기가 무조건 대량의 인마살상과 파괴를 강요하는 무기라면 재래식무기는 핵무기를 제외한 그 밖의 무기들로써 전장에서 지금까지 사용되어온 일반적인 무기로 알려져 있다.

핵무기의 폭발력은 일반폭탄으로 대표되는 재래식무기와는 비교가 되지 않을 정도로 크다. 미국 최초의 핵실험을 지켜본 과학자들은 세계가 멸망할지도 모른다고 생각했다. 핵물질(무기급 플루토늄(WGPu)Weapon Grade Plutonium과 고농축우라늄(HEU)High Enrichment Uranium 한 줌(WGPu 4㎏, HEU 12㎏)만 있으면 핵폭탄을 만들 수 있으며 핵폭발 영향과 후유증이 이후 수십 년간 지속되기 때문이다.

재래식무기는 대부분 폭풍의 형태로 에너지를 방출하고 이 때 방출되는 에너지가 파괴력을 제공한다. 반면에 핵폭발 에너지는 폭풍, 열방사, 핵방사 3종류로 방출된다. 이들 3가지 형태의 에너지 방출 비율은 핵무기의 폭발 위력, 폭발 형태(장소), 환경 특성에 따라 크게 달라진다.


● 공중폭발
고도 30㎞ 이하의 공중폭발로 화구fire ball의 하단이 지표에 접촉하지 않는 범위의 폭발을 말한다. 일반적으로 핵폭탄은 화구가 지상에 접할 때(지상 20m) 폭발을 일으키도록 맞춰져 있다. 폭풍효과, 열복사효과, 방사능 효과 및 이를 조합하여 피해(대량 살상/파괴)가 극대화 될 수 있도록 목적에 따라 공중폭발의 고도를 변경할 수 있다.

공중폭발의 경우 거의 모든 충격에너지는 화구로부터 폭풍파 형태로 방출되어 큰 파괴력을 낸다. 핵무기가 공중(해발고도 300m)에서 폭발할 때 일어나는 현상이다. 핵무기가 폭발하면 순간적으로 인류가 지금까지 본 적이 없는 막대한 에너지가 발생한다. 마치 태양을 100개나 합친 것과도 같은 강렬한 섬광(EMP)Electro-Magnetic Pulse-wave이 빛남과 동시에 폭발 순간 약 30m 직경의 불덩어리가 형성되어 순간적으로 확장되면서 태양 표면 온도의 수십 배나 더 뜨거운 수백만 ℃의 고온을 발산한다.

폭발 1초 후에는 직경이 1,000m에 달하는 거대한 불덩어리(화구)로 확장되어 버섯모양의 원자운이 10,000m 상공까지 높이 솟아오른다. 화구로부터 수백만 ℃ 이상 고온의 열복사선이 초당 30만㎞의 속도로 사방으로 방출되는데 사람들은 이 열복사선에 의해 사망하거나 심한 화상을 입고 건물과 산림에 화재가 발생한다. 강렬한 섬광으로 사람들은 망막에 화상을 입어 영구적 또는 일시적 실명을 하게 된다.

곧이어 핵 폭발지점에서 순간적인 화구의 확장으로 충격파가 음속 이상의 속도로 전파되면서 사방으로 퍼져나가고 뒤이어 폭풍이 몰아 닥친다. 자연폭풍의 100배나 되는 강렬한 폭풍으로 사람들을 공중으로 날려버리고 사망에 이르게 함과 동시에 건물과 수목들을 전도顚倒시켜 화재가 난 건물과 산림의 피해가 더욱 증폭된다. 또 건물과 유리 조각, 돌과 자갈 등이 폭풍에 의하여 비산됨으로써 사람들에게 2차 피해를 입히게 된다. 뿐만 아니라 핵폭발로 발생한 방사선인 감마선과 중성자가 화구로부터 사방으로 전파되어 건물 내외에 있는 사람들에게 사상死傷을 입힌다. 이런 현상은 핵탄이 폭발한지 불과 1분 또는 수분 내에 일어나는 현상으로 핵 폭발지점에서 수㎞ 이내(핵무기 위력에 따라 달라진다)는 그야말로 순식간에 아비규환의 처참한 아수라장으로 변하게 된다.


● 고고도 폭발
고도 30㎞ 이상에서의 폭발이다. 강력한 전자펄스EMP를 발생시켜 정밀 전자기기(무기)를 파괴하거나 성능을 약화시킨다. 따라서 이 방법은 EMP효과를 얻기 위해서만 사용한다. EMP효과는 인마의 망막손상 이외에 인체에 대한 직접적인 살상효과는 없다. 반면 EMP효과를 통한 전장 피해는 막대하다. 전자소자(마이크로칩, 저항/코일/콘데서 사용회로, 트랜지스터/IC 반도체 회로판 등)를 사용하는 일체의 기기들은 고장을 일으키거나 파괴된다. 전차/장갑차, 전투기, 레이다, 자동차, 손목시계 등이 고장을 일으키기 때문에 현대전의 요체인 ① 전자전 ② 정보전 ③ 네트워크 중심전 등은 아예 불가능해진다.

● 지표폭발
지표면이나 지표와 아주 가까운 지점에서의 폭발로 화구가 지면이나 해수면에 닿게 된다. 지표폭발의 경우 에너지의 대부분은 폭풍파와 지상 열충격파로 방출되고 에너지의 일부는 지표에 큰 구덩이를 형성한다. 이 화구가 폭발점 주변의 흙들을 모두 녹이고 증발시켜 원자운과 함께 공중으로 솟아올라간다. 100㏏의 핵무기가 지표면 폭발 시 직경 360m, 깊이 180m의 대형 폭발구가 형성된다. 공중으로 솟아오른 원자운은 높이 올라가면서 온도가 차츰 내려가 다시 응결하며 아주 작은 미립자를 형성한다. 이들 미립자 속에는 흙 속에 있던 각종 원소들과 핵분열시 생성된 물질 및 미분열물질들이 섞여있어서 모두 방사선을 방출하는 방사능 물질이 되는데 이들을 방사능 낙진이라 부른다.

이들 방사능 낙진은 풍향에 따라 날아가면서 무거운 입자들부터 지상으로 떨어지기 시작하여 광범위한 지역에 흩어져서 낙하한다. 방사능 미립자가 떨어진 지역에는 방사선을 상당기간 계속 방출하게 되므로 이 지역에 있는 사람들은 방사선에 노출되어 각종의 원자병을 앓게 되고 결국 죽음에 이르게 된다. 이렇게 방사능으로 오염된 지역을 잔류방사선 오염지역이라 한다. 여기에는 잔류 방사능이 많다.

지표폭발은 미사일 격납고나 견고한 벙커 등 정밀공격에 사용한다. 또한 인적이 드문 군사표적의 표적제거 작전에도 사용한다. 만일 북한이 계속해서 핵실험을 강행하고 핵무기의 숫자를 늘려 갈 경우 미국이 평북 영변 또는 함북 풍계리를 공격한다고 했을 때 핵탄두의 지표폭발 방안을 고려할 것이다. 그렇게 되면 영변핵단지 또는 풍계리 핵실험장 내의 모든 시설물은 파괴에만 그치지 않고 완전히 녹아서 40% 이상은 공중으로 증발해버릴 것이다.


● 지표하 폭발(지하·해중폭발)
지표하 폭발은 폭발의 중심이 지표면 아래 또는 해수면 아래에 있는 폭발을 말한다. 지표하 폭발도 지표폭발 처럼 큰 구덩이가 생겨난다. 이 폭발에서는 거의 모든 에너지는 충격으로 분산된다. 물론 일부는 지표면 또는 해수면을 뚫고 공중으로 쏘아 올라 폭풍파로 버섯구름이 된다. 주변의 흙과 물이 오염되기 때문에 잔류방사능이 많아진다. 대잠수함 작전이나 지하구조물(벙커) 파괴에 이용된다.

이처럼 핵폭발 초기의 열복사선, 폭풍, 방사선에 의한 피해에 추가하여 잔류방사선으로 인하여 상당기간 광범위한 지역에 피해를 입히는 것이 바로 지표면이나 지하에서 발생한 핵폭발 시 현상이다. 물론 피해범위의 크기는 핵무기의 위력에 따라 달라진다.

핵무기의 위력은 TNT(일반포탄이나 폭탄에 사용하는 고폭장약)의 1,000t을 폭발시켰을 때 위력과 동일한 핵무기의 위력을 1㏏라 하고, 100만t 위력과 같은 핵무기를 1Mt이라 한다. 20㏏는 TNТ 2만t(5t 트럭 4,000대 분량)의 폭약을 동시에 폭발시킨 위력과 같다. 1945년 8윌 6일, 8월 8일 일본 ‘히로시마’와 ‘나가사키’에 투하된 핵무기의 위력은 약 20㏏의 핵무기였다.


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