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핵폭발이 일어나면 어디로 도망쳐야 할까? 핵폭발 직후 실내에서 폭풍파가 사람에게 가하는 힘을 계산한 물리학자를 소개할게. 어떤 연구인지 일리가 취재했어.

Q. 핵이 폭발하면 폭풍파가 발생한다고요?

A. 핵무기의 위력은 원자핵이 쪼개지는 핵분열로 얻어져요. 핵분열 때 방출되는 중성자는 이웃한 원자핵을 두들겨 다시 원자핵을 둘로 쪼갭니다. 아주 짧은 순간에 핵이 쪼개지고 에너지를 내는 과정이 수없이 반복되면서 엄청난 폭발력이 생긴답니다. 1초도 안 되는 순간에 주변의 모든 물질을 기체로 만들어버릴 만큼 강하죠. 이 기체는 폭발지점으로부터 사방으로 팽창하는데, 이때 발생하는 공기의 흐름을 ‘폭풍파’라고 해요.

Q. 폭풍파의 파괴력이 어느 정도인지 궁금해요.

A. 폭풍파는 빠른 속도로 퍼져나가면서 주변 구조물이나 시설에 피해를 입혀요. 폭탄의 위력과 폭탄으로부터의 거리를 알면 구조물의 피해를 추정할 수 있어요. 핵폭발 지점으로부터의 거리에 따라 피해 구역을 고층 빌딩이 완전히 파괴되는 심각한 피해 구역(SDZ), 건물 콘크리트 구조에 손상을 입히는 중간 피해 구역(MDZ)으로 나눌 수 있죠. 중간 피해 구역의 경우, 콘크리트 구조물과 같은 튼튼한 건물은 무너지지 않을 수 있어요.

Q. 중간 피해 구역에 있는 튼튼한 건물 안으로 대피만 하면 안전한가요?

A. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 활용해 중간 피해 구역의 건물 실내에서 750kt(킬로톤)^● 핵탄두가 폭발할 때 사람에게 미치는 영향을 연구했어요. 그 결과, 실내에 있는 사람이 폭풍파로 인해 입는 부상의 정도는 건물 내 사람의 위치에 따라 다르다는 사실을 발견했어요. 연구팀은 폭풍파가 창문 같은 구멍으로 들어오면서 속도가 빨라지고, 이 바람이 사람에게 상당한 힘을 가한다고 설명했어요. 최악의 경우 사람은 벽에 의해 반사되는 폭풍파로 체중의 18배에 해당하는 힘을 받을 수 있답니다.

Q. 그렇다면 건물의 어떤 곳으로 도망쳐야 하죠?

A. 실내에서 가장 피해야 할 곳은 창문, 복도, 문이에요. 핵폭발이 일어날 경우 사람들은 이러한 장소에서 최대한 멀리 떨어져 방의 구석으로 빠르게 이동해야 하죠. 핵폭발 직후 폭풍파가 실내에 있는 사람에게 가하는 힘을 계산한 건 이번이 처음입니다. 이번 연구는 핵폭발로 인한 부상을 예방하고 콘크리트 구조물의 설계를 안내할 수 있다는 점에서 의미가 있답니다.