1. 핵무기를 이용한 실험
Nuclear Weapon Testing1945년~1998년 사이의 핵실험 또는 핵 투하 타임라인. 여기엔 히로시마, 나가사키도 포함되어 있다.
임계 핵실험 횟수: 2,121번[1]
1.1. 소개
핵무기를 만들려면[2] 그 성능이 어떤지 파악하고 개선을 하기 위해 실험을 해야 한다. 이를 보통 핵실험이라고 부른다. 이 점은 모든 핵무기 보유국이 동일하기 때문에, 단순히 연구목적이나 병기의 개량이 아닌 국력을 과시하는 정치적 이유에서 시도되기도 했다. 대표적으로 소련의 차르 봄바와 북한의 핵시험[3]이 있다.일반적으로 핵실험은 임계 핵실험이 가장 잘 알려져있다. 말 그대로 반응을 임계점까지 끌어올려 폭발하는 실험이며 지상, 지하, 대기권 외, 수중 등 온갖 장소에서 실행되었다. 최초의 핵실험은 맨해튼 프로젝트 때 기폭한 트리니티 테스트. 1998년까지 2053번의 핵실험이 있었으며, 핵실험을 최고로 많이 한 국가는 미국으로, 1054번의 임계 핵실험을 실행했다. 그 대다수는 네바다 핵실험장에서 실행되었다. 다만 방사성 오염의 문제점이 대두되면서 1996년에 CTBT(포괄적 핵실험 금지조약, Comprehensive nuclear Test Ban Treaty)가 선언[4]되어 국제여론이 핵실험을 반대하는 상황이 오게 된다. 이로 인해 파키스탄의 핵실험이 성공한 1998년 이후에는 사실상 임계 핵실험이 없었다. 그리고 2006년 북한의
미국의 임계전 핵실험에 대한 동영상
다만 CTBT에서도 아임계(임계전) 핵실험은 허용하고 있다. 아임계 핵실험은 재래식 폭발물로 핵물질이 일정 수준까지 압축되는지를 확인하는 실험으로 핵폭발이 일어나는 임계반응까지는 가지 않는다. 결국은 핵실험이기 때문에 반핵단체에서는 이 실험 또한 제재해야 한다고 하지만, 핵무기의 유지보수 문제로 묵인되는 부분이다. 현재 미국의 네바다 실험장은 이 아임계 핵실험장으로 변경되었고 오바마 정부 때에도 사용되었다. 이 방법을 통해 이스라엘과 남아공이 핵무기를 개발했다.
이외에도 핵을 전혀 사용하지 않고 오로지 재래식 폭파물만[5] 폭파시켜 그 피해를 테스트하는 실험들도 존재한다. 다만 핵폭발이 kt 단위인 만큼 들어가는 폭파물도 수천 톤을 가뿐하게 넘게 된다.
그리고 레이저나 X선등으로 초고온고압 상태를 인위적으로 만들어 실험하기도 한다. 수소폭탄을 만들기 위한 텔러-울람에서는 원자폭탄에서 나온 X선을 이용해 핵융합 연료를 압축 및 기폭시킨다. 그래서 미국은 레이저로 조지는 국립점화시설과 X선으로 조지는 Z 머신 총 2개를 NNSA에서 돌리고 있다.
핵실험은 국가적 측면에서 돈지랄[6]이며, 덩달아 핵실험하면서 나오는 낙진으로 인해 핵실험장 주변에 거주하는 사람들의 암 발생률을 기하급수적으로 상승하였을 뿐더러 기형아 출산도 많이 나타나고 있다. 비키니 섬과 더불어 유타주에선 핵실험장 덕택에 암발생률이 높아졌고, 이는 다른 핵실험장이었던 세미팔라틴스크도 동일하다. 특히 해저에서 터뜨렸던 핵무기들의 방사능 문제는 아직도 논란거리다.
방사능의 위험이 잘 알려지지 않았던 시절에는 핵실험은 진귀한 구경거리였었다. 지상 핵실험 부분에 있는 사진은 네바다 핵실험장에서 실험한 걸 라스베가스 시내에서 찍은 사진인데, 라스베이거스 상공회의소에서는 실험 날짜가 표시된 원자폭탄 달력을 제작·배포해서 관광객들이 이 스펙터클을 휴가 일정에 포함시킬 수 있도록 하였으며, 어느 호텔에서는 '미스 원자폭탄' 선발 대회를 개최해 투숙객을 끌어들였고, 버섯 모양의 구름은 이 도시에서 선풍적인 인기를 끈 디자인이었다고. 물론, 다른 돈 많은 자제분들도 수중 핵실험이나 지상 핵실험을 많이 구경하곤 했다. 이 구경거리를 종결시킨 건 방사능의 위해가 드러나면서 부터였다.
물론, 군사적인 핵실험만 있었던 건 아니었다. 방사능의 무서움을 모르던 때, 토목과 건물철거와 화재진압[7] 같이 평화적인 목적에서 사용하고자 하는 실험이 있었으나, 방사능의 위해성과 무기화 가능성이 드러나고 난 후엔 자취를 감췄다. 이런 곳에는 대신 질산 암모늄이 쓰이고 있다.
한국이 만약 핵실험을 한다면 지형적으로는 북한이나 파키스탄과 비슷하게 산맥을 방패로 지하 핵실험을 하는 것이 가장 현실적인 방법일 것이다. 한국이 배타적 경제수역이나 근처 공해상에서 핵실험을 추진할 경우 한반도 주변 바다가 전부 방사능으로 오염될 위험이 높아 실제 시행하기는 힘들 것이다. 다만 시행 가능 여부와는 별개로 세계 곳곳에는 지진계가 24시간 돌아가면서 사람이 느끼지 못할 수준의 미세 진동조차 잡아내어 기록하고 있으며, GPS용 위성인 NAVSTAR엔 핵실험 탐지 센서가 장착되어 있어 한국이 국내에서 핵실험을 몰래 할 수 있는 곳은 없다고 봐도 된다.
핵실험 덕분에 알려진 천문학 현상이 있는데, 그게 바로 감마선 폭발이다. 벨라 사건으로 유명한 미국이 쏘아올린 핵실험 감시위성인 VELA에서 잡으라던 핵실험은 안 잡고 우주 바깥에서 떨어지는 감마선을 탐지해냈다.[8] 이로 인해 감마선 천문학이 등장하게 되었다.
1.2. 임계 핵실험의 종류
1.2.1. 공중 핵실험
핵폭발의 위력을 직접 확인하기 위하여 지상에 부착 또는 로켓이나 비행기로 핵무기를 발사하여 실험하는 방식. 여러 목적을 위하여 보통 자동차, 비행기, 주택 등의 비생물 피실험체나 개, 고양이, 돼지, 군인, 민간인[9]등의 생물 피실험체가 동원된다. 방사능의 위해 인식 확산과 죽음의 재가 많은 피해를 입히면서 그나마 죽음의 재가 덜 나오는 지하 핵실험으로 옮겨가게 된다.[10]
이런 핵실험의 목적은 주로 핵폭발에 의한 피해를 측정하기 위한 것이다. 사진은 라스베가스에서 찍은 사진으로, 북쪽 105km 지점에 있는 네바다 핵실험장에서 벌인 실험을 찍은 것이다.
이 공중핵실험은 1950년대 미국과 소련이 경쟁적으로 실시해서 많은 환경적 문제를 야기했으며, 1950년대 말, 미국의 환경운동가 배리 커머너가 미국 전역의 유아들의 치아에 자연상태에서는 발견될 수 없지만 핵실험에서 나오는 동위원소 스트론튬 90이 검출되고 있다는 사실을 밝혀내어 금지 여론을 불러 일으켰고, 1963년 이런 여론에 움직인 당시 케네디 대통령은 소련과 영국과 함께 부분핵실험 금지조약 (treaty banning nuclear weapon tests in the atmosphere, in outer space and under water)을 맺어 공중, 수중, 외우주 핵실험을 모두 금지했고, 오직 지하핵실험만이 허용되었다. 이후 이 조약에 여러나라가 가입했지만, 중국과 프랑스는 이에 가입하지 않았고, 이 협약이 미소영에 의해 비준된 후에도 아랑곳하지 않고, 독자적으로 공중핵실험을 실시한 바 있다. 하지만 중국과 프랑스도 1980년대 이후로는 공중핵실험을 실시하지 않는다.#[11] 사실상의 핵 보유국인 인도와 파키스탄은 이 조약에 가입했기 때문에 지하핵실험만 실시했고, 이스라엘은 미국의 묵인으로 핵무기를 보유중이라고 추정되지만 실험을 한 바 없다...고 알려졌었지만 남아공과 합동으로 핵실험 1회를 한 것으로 추정된다. 벨라 사건 참조.. 북한은
1.2.2. 지하 핵실험
사진은 네바다 핵실험장의 사진. 곳곳에 있는 크레이터들은 모두 핵실험으로 생긴 것들이다.
요즘엔 방사능 물질이 덜 새어나오는 지하 핵실험을 주로 하며[12], 북한도 지하 핵실험으로 하였다. 보통 뉴스에서 핵실험 영상으로 나오는 땅이 갑자기 폭 꺼지는게 지하 핵실험이다. 그러나, 이렇게 지하에 파묻어도 제논같은 방사성물질은 새나오며, 인공 지진파로 탐지 가능하다.[13]
역사상 가장 강력했던 지하 핵실험은 1971년 11월 6일 'Canninkin'이라는 코드네임 하에 알류샨 열도의 암치트카(Amchitka) 섬에서 미국이 실시한 것으로, 심지어 수소폭탄이었다. 그 위력은 자그마치 5Mt[14]에 육박했는데, 이로 인해 리히터 규모 6.8의 지진이 발생, 거대한 폭발이 아예 그 일대 전체를 들었다 놓았다. 폭발하는 순간에 온 천지가 울리면서 치솟고 토양 액상화 현상까지 나타났다. 해안과 바다로도 충격파가 전달되었고, 이로 인해 해안 절벽 등의 자연지물이 다수 파손되었으며, 실험 지역 주변 바닥은 아예 갈라져 버렸다.
1.2.3. 수중 핵실험
수중에서 기폭하는 경우로, 비키니섬 핵실험이 유명하다. 수중에서 실험하는 터라, 다른 핵실험과 달리 많은 양의 방사성 물질을 남겼다. 전후까지 살아남아 수중 핵실험의 제물이 된 프린츠 오이겐의 경우, 너무 높은 방사능으로 인해서 수리를 할 수 없을 지경까지 이르렀으며, 다음 실험을 위해 배를 정리하기 위해 들여보낸 해군들은 영문도 모른 채 방사선 피폭을 당했다.
1.2.4. 대기권 밖 핵실험
1500km 떨어진 호놀룰루에서 찍은 Starfish Prime 핵실험 사진. 호놀룰루 시간으로는 1962년 7월 8일 오후 11시경.
보통 고도 30km 지점에서 핵무기를 기폭시킨다. 최고로 높은 고도는 거의 우주인 해발 540km 정도.[15] 탄도미사일 때려잡을 용도, 그리고 인공위성 때려잡을 용도, EMP공격 용도로 실험되었다. 이걸 실험한 국가는 미국과 소련밖에 없다.
1.3. 핵실험 장소
미국
- 뉴멕시코 앨러모고도 공군 기지[16]
- 네바다 핵실험장
- 비키니 환초
- 에니웨톡 환초
- 크리스마스 섬[17]
- 존스턴 환초 [18]
- 알류샨 열도 [19]
- 그 외 대서양[20], 콜로라도 [21], 미시시피 [22]
프랑스
인도
- 라자스탄 주, 포크란
파키스탄
북한
이스라엘/남아프리카 공화국
1.4. 더 보기
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- 벨라 사건
2. 야구 은어
1에서 유래한 은어. 방화범 레벨을 넘어선 불펜 투수에게 자주 붙는 멸칭. 야구에서 투수들이 불을 지르다 못해 장작을 쌓고 홈런을 맞는 등 파멸적인 투구 내용으로 전의를 상실할 정도의 큰 실점을 비꼬는 용도로 쓰인다.크보의 대표적 핵실험 전문가로는 차르 봄바와 혜르노빌, 진해수소폭탄, 변시원자폭탄 등이 있다. 또한, 이름이 '수' 자로 끝나는 투수들도 못할 때 한번씩 이 소리를 듣는다. 박희수소폭탄이라던가, 전유수소폭탄이라든가...
한편 해당 선수의 소속 팀 감독은 핵실험을 지시한다고 하여 북한의 지도자에 빗대어 멸칭이 생성된다. 대표적으로 류정일, SUN군정치, 김일성근[27] 등의 별명이 있다.
경기 차원에서는 난타전 수준을 넘어 한 팀이 일방적인 대량 득점으로 승리를 거둔 경기를 말하기도 한다. 대첩 중 상당수가 이런 핵실험 수준의 득점이 폭발했으며, 핸드볼 스코어로 불리기도 한다.
2023년에는 영화 오펜하이머의 영향으로 불펜하이머 (불펜+오펜하이머)라는 멸칭도 생겨났다. [28]
그리고 이 야구 은어를 기반으로 다른 종목에서도 득점이나 능욕, 혹은 관객의 억장(…) 같은 게 자꾸 터지면 핵실험이라고 하기도 한다. 페널티 킥 상황에서 어이없는 실축이 연거푸 발생하면[29] '오늘 키커(들) 핵실험 모드 들어갔네' 하는 식.
e스포츠에서도 사용되는데, 주로 리그 오브 레전드 같은 AOS 종목에서 대량으로 킬이 나옴과 동시에 싸움이 끝도 없이 벌어질 때 핵실험이 벌어졌다고 한다. 핵무기의 원리가 핵분열의 '연쇄반응'임을 생각한다면 나름 과학적인 지칭일지도?
[1] 출처 최초 기록: 1945-07-16, 미국, 마지막 기록: 2017-09-03, 북한[2] 일정 위력 이상의 핵무기는 위력에 영향을 미치는 요소가 매우 많아 이론만으로는 설계하기 어렵다. 따라서 반드시 핵실험이 선행된다. 위력이 크지 않더라도 이론 실증을 위해선 핵실험이 선행돼야 한다.[3] 북한에서는 핵실험을 “핵시험”이라고 부른다.[4] 현재 CTBT는 미발효상황이며 핵시설(연구용 포함)이 갖춰진 44개국 중 미국, 중국, 이스라엘, 이란, 이집트, 인도, 파키스탄, 북한의 승인이 떨어지지 않아 발효가 되지 않았다.[5] 미국의 마이너 스케일 실험의 경우 질산암모늄을 사용했다.[6] 북한의 핵실험 한번당 든 비용은 3~4억 달러 정도 된다.[7] ##[8] 처음엔 이를 모르고 소련이 비밀리에 우주에서 핵실험을 하고 있다고 의심하기도 하였다.[9] 중국이나 소련 같은 나라나 했을 거라는 예상과는 달리, 모든 나라에서 민간인 대상의 실험 또는 민간인의 피해가 있었다.[10] 그러나 이전에도 핵지뢰 실험 등으로 지하 핵실험이 존재하였다. 낙진은 폭발고도가 올라갈수록 피해가 줄어드나, 전자기적 피해는 오히려 늘어난다.[11] 가입은 하지 않았다. 지금까지도.# 북한이 지하 핵실험을 하는 것과 같은 이유로 추적이 더 어렵게 하기 위함이라고 추측된다.[12] 사실 1963년 만들어진 부분적 핵실험 금지 조약의 존재로 인해 지하 핵실험을 제외한 핵실험은 전세계적으로 금지되었다. 정확히는 대기, 우주, 수중에서 핵실험을 하는 것이 금지된 것이지만 이 3곳을 금지하면 남는 것은 지하밖에 없다.[13] 자연지진은 단층에서 발생하므로 P파보다 S파가 강하고 지속시간이 길다. 반면 핵실험으로 인한 인공지진은 핵폭발로 발생하므로 P파가 S파보다 강하고 지속시간이 짧다.[14] 차르 봄바 50Mt의 10분의 1이지만 지하 핵실험이라 지면에 충격이 그대로 흡수되었다.[15] 우주 정거장인 ISS는 이보다 낮은 340~430km[16] 트리니티 실험과 이후의 일부 지하 핵실험.[17] 인도양의 오스트레일리아령 섬이 아니라 태평양에 있는 키리바시 공화국에 속한 섬(당시는 영국령)[18] 고고도 EMP 핵실험만. 그러나 고고도 실험만 진행했음에도 실험 중 발사 직전 핵탄두를 탑재한 로켓 폭발로 인해 방사능 오염이 있었다.[19] 지하 핵실험만[20] Operation Argus. 고고도.[21] Project Rulison. 지하.[22] Operation Whetstone, Salmon. 지하.[23] 첫 핵실험만 이곳에서 이루어졌다.[24] 미국과 공동으로 사용[25] 미국과 공동으로 사용[추정] 인공위성의 감마선 탐지와 호주의 방사능 측정 기록을 포함한 여러 간접증거를 통한 추정이다. 실험 주체나 실제 핵폭발인지 여부는 확실히 밝혀지지 않았다.[27] 앞의 두 경우와 달리 이 별명의 경우 핵실험보다는 친아들인 김정일준, 양아들인 김정은범과 세트로 까기 위해 사용되는 빈도가 더 높다.[28] 그 외로 오푼하이머(0.05 +오펜하이머)라는 용어도 있는데, 핵실험을 지시한 감독 또는 오펜하미머처럼 뛰어난 감독을 뜻하는 중의적인 의미로 쓰인다.[29] 예를 들어 삼연뻥.