북한이 9일 단행한 핵실험의 위력은 10kt(킬로톤)으로 추정된다. 핵폭탄으로 치면 소형급으로 미국이 1945년 히로시마에 투하한 원자폭탄 ‘리틀보이’(15kt)나 나가사키에 투하한 ‘팻맨’(20kt)보다 위력이 떨어진다. 하지만 인구 밀집지역인 서울에 10kt급 폭탄이 떨어지면 엄청난 피해가 발생하게 된다.
2010년 미국의 랜드연구소는 10kt급 핵폭탄이 야간에 서울에 떨어지면 12만5000∼20만 명이 사망하고 부상자를 포함하면 29만∼40만 명의 사상자가 발생할 것으로 예측한 적이 있다. 핵폭탄이 지상에서 폭발했을 때 반경 1.8km 안에 있던 사람들은 치명적인 피해를 입는다. 20%는 폭탄이 터지자마자 사망하고 수십만 명의 부상자는 치료를 받다가 서서히 숨질 것으로 예상했다. 대탈주가 시작된 서울은 접근이 금지되게 되며 한국의 국내총생산(GDP)은 10년 이상 10%씩 떨어져 1조5000억 달러(약 1650조 원)의 피해가 발생할 것이라고 랜드연구소는 전망했다.
20kt 핵폭탄이 떨어지면 피해는 훨씬 더 커진다. 미국 국방부 산하 국방위협감소국(DTRA)은 2005년 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 서울 용산에 20kt 핵폭탄이 지상에서 터질 경우 최대 서울 인구의 20% 이상이 사망할 수 있다고 전망했다. 이 경우 즉각적인 사망자가 34만4412명에 이르며 이후 방사능 낙진으로 78만4585명이 추가로 사망해 총 사망자는 112만8997명에 달할 것이라는 분석이었다. 부상자를 포함하면 전체 사상자는 274만8868명에 이르는데, 피폭자의 90%는 1년 이내에 죽을 확률이 높다고 한다.
신성택 미국 몬터레이 국제대 교수가 과거 국방연구원 시절에 발표한 정책연구보고서에 따르면 20kt 핵폭탄이 떨어지면 반경 1.2km 안 거주자는 전원 사망하며, 2.5km 이내에선 50%가 사망하는 것으로 나타났다.
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