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군축회담을 계기로 다시 살펴본 화학무기의 무시무시한 위력

핵무기보다 값싸고 간단하고 비인간적인 무기가 있다. 라오스 캄보디아 아프가니스탄 이란 등지에서 악명을 떨쳤던 무기.

최근 프랑스 파리에게 개최된 화학무기 군축회의에서 남북한이 동시에 제네바협정에 가입하기로 한 것은 때늦은 감은 있으나 매우 다행스런 일로 여겨진다. 그러나 아직 안심은 금물이다. 이 협정의 준수여부를 조사하고 검증하기가 매우 어렵기 때문이다. 또한 북한의 화학무기보유 보도사실과 그동안 공산권 국가들이 행하여 온 사례들을 통하여 볼 때, 충분한 화학무기 방어수단의 확보유지만이 화학무기의 사용충동을 억제하는 실질적인 방책이 될 것이다.

현대의 화학무기는 너무나 비인간적인 무기이기 때문에 우리는 그만큼 더 그 실체를 명확히 파악하고 있어야 할 것이며, 경각심을 늦추지 말아야 할 것이다.

테러의 수단으로도

과학기술의 발달은 인류의 생활수준을 향상시켜왔으나, 한편으로 치사력이 큰 갖가지 무기의 등장을 초래하였음을 역사는 여실히 보여주고 있다. 제1차 세계대전시에 본격적으로 개발되어 사용된바 있는 화학무기도 하나의 증거이다. 핵무기가 군사 초강국의 전략무기인데 비하여 현대의 화학무기는 상대적으로 개발비용 등에 있어서 부담이 적은 것으로 생각되고 있는 가공할 무기이다. 또 기술적 경제적으로 쉽게 접근할 수 있기 때문에 비도덕성에 대한 세계여론의 비판에도 불구하고 제3세계국가에서도 이를 전쟁 혹은 테러의 수단으로 확보하고 있는 실정이다.

화학무기는 그것이 주는 피해가 너무나 혹독하고 무차별적이며 대량적이다. 뿐만 아니라 그 휴유증 또한 심각한 것이어서 19세기말부터 그 비인도성에 대해 세계적인 비판이 제기되기 시작하였다. 그래서 1차대전후에는 '질식성, 유독성 물질 및 동류(同類)의 가스와 세균학적 방법을 전쟁에서 사용 금지하자'는 제네바협정이 조인되었다(1925년 6월 17일). 그러나 그 이후 협정가맹국조차도 이를 위반한 사례가 비일비재하였으며, 현재에도 화학무기 사용의 위험성은 매우 심각한 실정이다.

현대의 화학무기 개발과 생산 및 사용등에 대해서는 관련국들이 세계여론과 기밀 유지의 필요성으로 관계자료를 공개하지 않기 때문에 그 구체적인 내용을 파악할 수 없다. 그러므로 지금까지 알려진 화학전 사례를 중심으로 (표1), 현대 화학무기의 위력을 살펴보고 화학전방비책의 중요성에 대해 생각해보기로 하자.
(표1) 최근 화학무기 사용의 예

산천초목도 떤다

넓은 의미의 화학무기는 화학약품을 사용하여 인명을 살상하거나 초목을 고사(枯死)시키고 또는 소이(燒夷)효과(태워 없애는 효과)나 발연(発煙)효과를 내게 되어 있는 모든 무기를 가리킨다. 그러나 좁은 의미로는 독가스와 같은 유독성 화학작용제만을 일컫는다. 유독성 화학작용제말고도 화학무기라고 흔히 지칭되는 것이 있다. 무능화작용제 폭동진압작용제 교육훈련작용제 연막작용제 소이작용제 등이 그것이다.

유독성 화학작용제는 생리적 효과에 따라 신경작용제 수포작용제 혈액작용제 및 질식작용제로 분류된다(표2).
 
(표2) 화학작용제의 특성

질식작용제는 대개 1차대전시에 개발된 것으로 호스겐(phosgene)이 대표적이다. 치료방법은 신선한 공기를 흡입하고 또 따뜻한 음료수를 마시는 것이다. 중환자인 경우 응급조치로 구강(口腔)대 구강 인공호흡을 실시하고 병원에 후송한다.

수포작용제에는 겨자(mustard)작용제 질소겨자작용제 비소계작용제 등이 있다. 관동군의 만행으로 유명한 중일(中日)전쟁에서 일본군이 사용한 바 있는 화학무기도 겨자작용제이다. 만일 피부에 이 액체작용제가 오염되었을 경우에는 제독분말을 발라야 한다. 눈이 오염되면 물로 씻어낸다. 또 호흡기나 소화기를 통하여 오염되면 병원에 후송한다.

혈액작용제에는 화학식이 각각 시안화수소(HCN)CNCI 수화비소(AsH) 인AC, CK, SA 등이 있다. 치료방법으로는 아질산아밀의 냄새를 맡는다.

신경작용제에는 2차대전시 독일이 개발한 타분 사린 소만 등과 2차대전후 미국과 소련이 이들을 개량한 VX(미) 혹은 VR-55(소) 등의 V작용제가 있다. V작용제는 액체방울(에어로졸)상태로 살포된다. 이 작용제의 증상이 나타나면 환자의 살이 많은 부위에 보통 3개까지 아트로핀 주사를 놓는다.
 
화학무기의 작용범위^스커드(SCUD)-B미사일(오른쪽)에 의해 운반된 화학탄이 공중에서 터졌을 때 그 위력은 4천 m에 이른다. 비행기 활주로쯤은 한방에 오염시킬 수 있는 것

일시적으로 바보를 만드는 정신작용제

화학작용제의 독성은 (표3)에서 보는 바와 같이 작용제에 따라 다르다. 이들 화학무기가 생체에 미치는 작용을 알아보자.

먼저 질식작용제는 반응이 빠르다. 또 점막이 붓고 수분이 쌓여 호흡기에 장애를 준다. 그 결과 기침이 나고 숨이 차는 증세를 보이며 질식하거나 호흡이 약해져 폐에 나쁜 영향을 미친다.

수포작용제의 기체상태의 발포고(発泡膏·물집을 일으키는 고약)는 눈을 공격하여 염증을 일으키고 일시적 또는 영구적 실명을 가져온다. 또한 기체와 액체상태의 수포작용제도 모두 피부에 침투하여 발진과 염증을 일으키고 급기야는 골수에도 해를 미친다.

혈액작용제는 신체조직에 산소를 공급하는 혈액속의 치토크롬 옥시다제(Chitochrome Oxidase)라는 효소의 기능을 방해함으로써 순환기와 호흡기에 장애를 준다. 두통과 혼수상태로 몇 분내에 사망하기도 하나 대부분의 혈액작용제는 지속성과 누적성(오염된 작용제의 양이 많을수록 효과가 커지는 특성)이 없는 게 특징이다.

신경작용제는 액체와 기체상태로 퍼지며 가공할 독성을 지니고 있다. 이 신경작용제가 우리 인체에 침입하면 신경계통인 교감신경과 부교감신경의 균형이 상실케 된다. 아프가니스탄에서 확인된 사실에 의하면 신경작용제에 노출되면 몸에서 땀이 나며 눈물이 난다고 한다. 또 지나치게 많은 침을 흘리며 호흡곤란, 숨가쁨, 메스꺼움, 구토 및 현기증과 허약증세를 보인다고 한다. 결국 노출후 몇분 안에 발작을 일으켜 사망하게 된다는것이다.

신경작용제의 독가스(toxin)에 대해서는 확인된 분명한 증세가 없다. 아프가니스탄에서의 보고에 의하면 희생자들은 몽롱한 의식과 현기증을 느끼고서야 화학공격에 노출되었음을 알았다고 한다. 이어서 구토가 시작되고 눈과 코와 목에서 출혈이 있었다고 한다. 이 독가스도 호흡기 음식물 피부의 상처 등을 통해 체내에 침투하고 대부분 누적효과를 지닌다.

그밖에 미국등 서방세계에서 관심을 갖고 있는 정신작용제는 신체에는 아무해가 없고 단지 일시적으로 무능력하게 하는 효과를 갖는다고 한다.

이상적(理想的)인 화학무기가 구비하여야 할 조건은 아래와 같이 10여가지로 열거되고 있으나, 이 조건을 모두 갖춘 화학무기는 존재할 수 없다. 따라서 화학무기에 대항하는 수단들은 이 조건을 효과적으로 파괴하는 데 초점을 맞추고 있다.

○소량 및 저농도에서 효과가 있을 것.
○타물질과 반응하여 중화되거나 파괴되지 않을 것.
○쉽게 대량생산될 수 있을 것.
○원자재를 쉽게 획득할 수 있을 것.
○값이 저렴할 것.
○수송이 간편하며 액화하기 쉬울 것.
○저장시 폭발충격에 안전할 것.
○공기보다 무거울 것.
○허파 눈 및 코의 자극 등 전신(全身)에 효과가 있을 것.
○무색 무취 무미이고 탐지하기 곤란할 것.
 
(표) 대표적인 화학작용제의 성능

'안전한' 이원화 화학무기

물질의 성질 조성구조 및 그 변화를 다루는 학문인 화학은 다른 과학분야와 마찬가지로 19세기 후반부터 급속히 발전하였다. 특히 당시 독일은 유기화학분야에서 한발 앞서 있었다. 이같은 과학적 배경 때문에 '오명'을 얻게 되었다. 화학무기를 최초로 개발하고 사용한 나라가 된 것이다.

이원화 화학무기

역사상 최초의 대규모 화학전으로 볼 수 있는 전투는 압축된 염소가스를 실린더에서 동시에 발사한 유럽의 보리모프(Bolimov)전선에서 발생하였다(1915년 4월 22일). 이 전투에서 독일군은 총 1백71톤의 염소가스를 사용하였다. 그 결과 연합군측은 30분만에 5천명이 사망하고 1만여명이 부상하는 등 큰 피해를 입었다. 반면 독일은 침체되어 있던 전선을 타개하였다. 이후 1차대전에서는 많은 화학전이 발생, 이로 인한 총 사상자가 1백10여만명에 달하였다.

최초의 신경작용제는 독일의 과학자 쉬레더(Schräder)박사가 개발했다. 그는 유기불소화합물이 살충능력을 갖고 있나를 연구한 끝에 1936년말에 이를 확안하였다. 또 이 중에서 타분(Tabun)은 포유동물에도 독성이 강하다는 사실을 알아냈다. 그의 연구결과는 곧 독일군에 알려지게 되었고 1942년부터 타분은 군사용으로 대량생산되기 시작하였다. 이후 사린(Sarin)이 개발되었으며, 1944년에는 쿤(Kuhn)이 독성이 더 강한 소만(Soman)을 합성하였다. 그러나 이들 신경가스는 2차대전 중에 무기화(武器化)되지는 못했다.

2차대전후 신경작용제의 독성은 더욱 강화되었다. 특히 V계열 작용제는 신경기능에 중요한 효소인 아세틸콜린에스테라제의 역할을 저해함으로써 기존 독일의 G계열보다도 탁월한 독성을 발휘하게 되었다. 그래서 V작용제는 현대 화학무기의 대표적인 위치에 올라 섰다. 더욱이 무색 무취 무미로 탐지가 어렵기 때문에 이 작용제에 대한 방어책 연구가 중요한 과제로 되어 있는 것이다.

한편 1950년대 이후 화학무기가 갖고 있는 제조 수송 저장 중의 안전사고 위험성을 줄일 필요성이 제기되었다. 특히 미국 해군에서 그 필요성이 매우 강조되어 이원화(二元化) 화학무기가 개발되기 시작하였다. 현재 미국에서 생산중에 있는 이 화학무기는 포탄 속에 두가지의 무독성(無毒性)화합물을 따로 격리하여 놓고 있다. 그러다가 실제 사용직전 또는 투발도중 두 화합물이 반응토록 했다. 즉 평소에는 독성이 없지만 발사하면 목표도착전에 독성화합물로 변하게 하는 개념으로 개발된 것이다.
 
타분의 구조식

기형아 출산의 원인이 되기도

이제 현대 화학전의 실제 사례들을 알아보다.

소련군이 라오스에서 화학전을 감행했다는 내용을 담은 책이 1981년에 발간되어 세계적인 충격을 준 바 있다. 이 책에서 '시그레이브'(Seagrave)씨는 자신의 체험을 폭로하고 있는데, 이 가운데 화학무기피해의 침상을 몇 개만 소개한다. 다음은 그 책에서 발췌한 내용이다.

삼림지역을 스쳐지나가던 2대의 경비행기가 라오스의 브엔티안 북쪽의 '몽'부족의 마을에 접근하였다. 첫번째 비행기가 머리 위를 스쳐지나가면서 녹색 및 황색분말을 살포했다. 그 순간 주위에 있던 주민들은 현기증을 일으켰고 시야가 흐려져서 몸을 가눌 수가 없었다. 참을 수 없을 정도로 구토가 일어났다. 두번째 비행기가 로킷탄을 발사했다. 짙은 적색 연막이 '몽'부족마을을 뒤덮었다. 주민들은 기침을 하기 시작했으며, 5분만에 이 마을 주민 3백명중 2백80명이 죽었다.

이 책에는 '황색의 비', '적색의 비'도 등장한다.

1980년 5월말 소련군은 '남킹'에서 주민들을 향해 황색화학물질을 뿌렸다. 소련의 백색 헬리콥터가 초저공으로 비행하면서 독가스를 살포한 것이다. 주민들은 눈이 따가워서 앞을 볼 수 없었고 땅위에 쓰러져 피를 토했다. 소련군이 살포한 작용제는 분말상태였다. 피부에 접촉하자 삽시간에 고약처럼 끈적끈적하게 변하였으며, 물에 쉽게 용해되고 액체로 변했다. 비가 오고난 후 이 화학물질은 음료수에 녹아들어가 수원(水源)을 오염시킴으로써 더 많은 주민들에게 피해를 주었다.

생존자들은 몇 가지 종류의 '비'가 있다고 증언한다. 그중 '황색의 비(黃雨)'와 '적색의 비'는 아주 독성이 강해서 직접 맞으면 틀림없이 죽는다고 한다. 초록색과 청록색의 '비'는 즉각적으로 치명적인 효과를 나타내지 않았다고 한다. 아편을 조금 먹으면 살아날 수도 있으나 구토를 하고 피똥을 누고 신열이 나며 코로 피가 나오고 현기증이 난다고 한다.

또 미 국방성은 아프간 주둔 소련군이 화학무기를 사용했다고 밝힌 바 있다. 여기에 2가지만을 소개한다.

아프간 주둔 소련군은 기갑부대의 출동에 앞서 살인가스인 신경가스를 진격로상에 살포한다. 이 가스는 찬 공기에서 장시간 휘발성이 없이 지표면에 남아 있다. 그러다가 길을 지나가는 회교 게릴라들의 구두밑창에 묻혀 다른 지역으로 확산된다. 나중에 게릴라들이 실내온도가 높은 막사에 귀환했을 때 신경가스가 휘발하므로 더 많은 사람에게 피해를 준다.

1980년 3월 2일 자정이 좀 지나서 아프가니스탄의 수도 '카불'시 북방 '쿠나르'계곡 '시젤'마을이 겪은 것은 참담한 악몽이었다. 이날 밤 2대의 소련 무장헬기가 기총소사와 함께 폭탄을 투하했다. 얼마 후 이 폭탄에서 하얀 연기가 발생하여 지상 4m의 높이까지 연막으로 뒤덮였다. 미처 탈출하지 못한 주민 15명이 호흡곤란, 근육통 그리고 경련을 일으키며 의식불명상태에 빠졌다. 조금 지나서 우주복과 같은 방호복을 착용한 소련군 공정대가 나타나 마치 생선 엮어가듯 이들을 연행해 갔다. 동시에 독가스 사용증거를 인멸했다.

한편 베트남전에서 항공기에 의한 고엽제(枯葉剤·잎사귀를 말리는 화학약제) 살포작전에 참가했던 미군 브래디 상병은 그 댓가를 톡톡히 치렀다. 귀국후 출산한 4자녀가 구개파열증 손가락부족 굽은 다리 등 기형아가 된 것이다. 그는 고엽제의 독성에 의해 기형아가 탄생한 것으로 믿고 있는데, 이처럼 화학무기는 후유증도 무서운 것이다.
 
화학무기의 후유증

방독면만으로는 어림없어

화학무기의 피해를 막는 방법으로 우선 등장한 것은 화학작용제를 중화할 수 있는 장치를 갖춘 방독면이다. 처음 등장했던 화학무기, 즉 염소가스에 대한 방호책은 지금 생각하면 간단한 것이었다. 중탄산소다 등 염소와 반응하는 화합물의 용액을 적신 수건으로 코와 입을 막기만 하면 보호가 가능했다.

그러나 현대 화학무기에 대한 대비는 그리 만만치 않다. 방독면만으로는 어림없다. 호흡기 이외에 피부를 통하여 침투하는 작용제에 대해서는 특수 보호의(保護衣)를 개발, 착용해야 한다. 작용제의 성능이 개선되면 이를 무력화하는 방책도 꾸준히 연구되고 있는 것이다.

전술적인 관점에서 보면 화학무기에 의한 직접적인 인명피해보다도 오히여 더 큰 문제가 있다. 화학전 상황하에서 장시간 보호의를 착용함에 따른 병사의 전투능력 감퇴가 심각하게 떠오르는 것이다. 따라서 방독면과 보호의의 간편성이 강조되고 있다. 특히 보호의의 통풍성 등에 대한 연구노력은 가속될 것이다.

그리고 화학무기로 인한 인명피해를 최소로 줄이기 위해서는 무엇보다 조기탐지와 신속한 대응능력이 중요하다. 조기탐지의 경우 앞으로 이온(ion)화 경보기와 같은 화학적인 방법과 화학작용제의 물리적 성질을 활용하는 물리적인 방법에 대한 연구가 병행해서 이루어질 전망이다.

북한은 이미 다량 보유

최근 군사전문지 '제인스 디펜스 위클리(Jane's Defense Weekly)'에 게재된 '조셉 버뮤데스'씨의 기사는 북한이 막대한 화학무기를 이미 보유하고 있는 것으로 보도하고 있다. 이 분석기사에는 북한이 70년대 초반에 소련으로부터 화학전에 관한 군사훈련 및 기술원조를 받았다고 쓰여 있다. 그 후 80년대부터 화학무기를 제조하고 있고 본격적으로 각 군에 배치했다고 주장했다. 예컨대 평양을 비롯하여 아오지 청진 함흥 흥남 고성 남포 박천 선천 용암포 신의주 등 11군데에 화학무기 제조공장을 갖추고 있으며 이같은 화학무기를 로킷포전술미사일 공중살포형 무기 등에 부착시켜 놓고 있다는 것이다.

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1989년 02월 과학동아 정보

  • 김환청 선임연구원

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