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[아시아경제 양낙규 군사전문기자]핵실험은 원자의 핵이 분열 또는 융합하면서 발생하는 엄청난 에너지가 방출되는 현상을 무기의 신규개발이나 성능향상, 기존 무기의 신뢰성 확인 등을 목적으로 한 폭발실험이다.

핵폭탄의 위력을 설명할 땐 킬로톤(kt)으로 단위를 표시한다. 1kt의 원자폭탄은 1000t의 TNT와 폭발력이 같다. 인류 최초의 핵실험은 1945년이다. 미국은 그해 7월16일 뉴멕시코주 앨라모고르도의 사막 지역에서 20kt 규모의 원자 폭탄을 시험했다. TNT 2만t 규모다. 미국이 원자폭탄 개발에 나선 것은 맞대응 수단이 필요했기 때문이다.

알베르트 아인슈타인이 프랭클린 루스벨트 대통령에게 편지를 보내 독일의 원자폭탄 개발 가능성을 언급하자 미국은 바로 맨해튼 계획을 세웠다. 이 계획을 진두 지휘한 사람은 오펜하이머 캘리포니아대 교수다. 20억 달러를 들여 농축우라늄 235를 사용한 ‘리틀보이(Little Boy)’와 플루토늄 239를 사용한 ‘팻맨’(Fat Man)을 만들었다.

미국은 원자폭탄 개발에 성공하자마자 일본에 투하됐다. 우라늄 원자폭탄 ‘리틀 보이(Little Boy)’의 위력은 16kt이었고, 20만명이 사망했다. 또 나가사키에 투하된 플루토늄 원자폭탄 ‘팻맨(Fat Man)’은 14만명을 사망케 했다. 미국은 이외에도 ‘15메가톤(Mt)의 위력을 보유해 약 1억4000만명을 죽일 수 있는 캐슬 브라보(Castle Bravo)’를 보유하고 있다. 또 25Mt으로 2억3000만명을 사망케 할 수 있는 ‘B41’를 생산했다. 1Mt은 TNT폭약 100만t 위력을 지녔다.

수소폭탄도 있다. 수소폭탄은 통상 원자폭탄보다 더 강력한 파괴력을 갖고 있는데, 원자폭탄(핵분열)과 달리 핵융합 방식이다. 액체상태의 수소로 만들면 습식, 리튬과 수소를 합쳐 고체를 사용하면 건식으로 방식이 분류된다.

미국은 1952년 첫 수소폭탄 실험을 했는데 습식 방식을 이용했다. TNT 1040만t과 맞먹는 폭발력을 보였다. 습식방식을 이용하면 단점이 있다. 냉각장치도 필요하고 부피가 커져 실용적이지 못하다. 북한도 2016년 수소폭탄 시험을 했다고 주장했지만, 종류는 알려지지 않았다. 소련은 1961년에 50 Mt급 수소폭탄 ‘차르 봄바(Tsar Bomba)’를 만들었다. 봄바를 터트리면 폭발로 발생한 지진파는 지구를 11바퀴를 돌고 버섯구름의 높이만 에베레스트를 거뜬히 넘는 60km 정도로 예상된다.

수소폭탄은 일각에서 다량의 방사능이 발생하지 않는다는 점에서 ‘깨끗한 폭탄’으로 불리기도 한다. 하지만 수소폭탄의 주위에 우라늄 238로 둘러싼다면 상황은 달라진다. 수소폭탄 융합반응에서 우라늄 238의 고속 핵분열이 일어나 폭발력은 강해지고 다량의 방사능 등이 생길 수밖에 없다. 우라늄 238 대신에 코발트를 사용한 것을 코발트폭탄이라고 하는데, 이 역시 매우 강한 방사능에 의한 살상 효과를 가진다. 수소폭탄의 반응에는 임계량이 없어 이론적으로는 대형화와 소형화가 가능한 것으로 알려졌다.