핵기근

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1. 개요

핵기근은 핵전쟁으로 인한 핵겨울로 인해 발생하는 대규모 식량 부족 현상을 의미한다. 1983년부터 핵겨울로 인한 식량 감산의 피해가 알려졌으며, 소규모 핵전쟁으로도 최대 20억 명이 사망할 수 있다는 연구 결과도 발표되었다. 핵무기에 의한 화재로 수백만 톤의 검은 스모그가 성층권까지 올라가 햇빛을 차단하여 핵겨울을 초래하고, 이는 농작물 생산 감소로 이어진다. 핵전쟁은 농업 생태계 파괴, 식량 분배 시스템 마비, 국제 식량 무역 중단 등을 야기하며, 특히 개발도상국과 취약 계층에 심각한 피해를 줄 수 있다. 최근 연구에 따르면, 인도-파키스탄 간의 지역 핵 분쟁만으로도 전 지구적 기후 변화와 식량 생산 감소가 발생하여 50억 명의 인명 피해가 발생할 수 있다고 경고한다.

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핵기근
핵기근
핵겨울은 지구 냉각 효과를 가져올 것이다.
원인
발생 원인	핵전쟁
결과	기근
영향
영향	기온 감소 햇빛 감소 강수량 감소
관련 연구
연구 기관	럿거스 대학교
주요 연구자	앨런 로복

2. 역사

1983년부터 핵겨울에 의한 식량 감산, 즉 핵기근(nuclear famine)이라는 피해가 알려졌다. 최근 연구에 따르면 소규모 핵전쟁으로도 핵겨울이 최대 26년까지 지속되고, 이에 따른 식량 부족으로 최대 20억 명이 사망할 수 있다고 한다.

2. 1. 초기 연구 (1960년대~1980년대)

허먼 칸은 1960년에 출판된 저서 ''열핵 전쟁에 관하여''에서 방사성 낙진, 농업, 식량 및 공급 문제를 논의했다. 칸은 전면전이 "전례 없는 재앙"이 될 것이라고 주장했지만, 약간 내지 중간 정도로 오염된 식품은 낭비할 필요가 없다고 주장했다. 왜냐하면 노인들이 그러한 식품을 섭취하더라도 이 코호트에서 암 발생률이 눈에 띄게 증가하지 않을 것이기 때문이다. 이는 담배 연기와 같은 다른 일반적인 발암 물질과 마찬가지로, 방사선 또는 핵 낙진에 노출된 후 암이 즉시 나타나지 않기 때문이다. 대신 암은 최소 5년 이상의 잠복기를 가지며, 이는 프로젝트 4.1의 연구로 뒷받침된다. 이러한 이유로 노인들은 약간 내지 중간 정도로 오염된 식품을 섭취해도 거의 또는 전혀 해가 없으며, 가장 오염되지 않은 식품은 젊은 세대를 위해 보존할 수 있다.^[1]

2. 2. SCOPE-ENUWAR 프로젝트 (1983년~1985년)

1983년부터 1985년까지, 핵겨울 가설이 아직 초기 단계였음에도 불구하고, 전 세계 30개국 이상에서 300명 이상의 과학자들이 '환경 문제에 관한 과학 위원회-핵전쟁의 환경 영향(SCOPE-ENUWAR) 프로젝트'에 참여했다.^[8]^[9] 이 프로젝트는 핵전쟁의 전 지구적 결과를 평가하여, ''핵전쟁의 환경적 결과''라는 두 권의 간행물을 발간했다. 이 간행물에서는 핵전쟁 이후, 심지어 교전국이 아닌 국가에서도 수십억 명의 생존자가 (만약 정부 연속성 대책이 마련되지 않았다면) 감소하는 식량 공급을 경험하여 "극심한 수준의 영양실조와 기아"에 빠질 수 있으며, 심각한 상황에서는 "현재 세계 인구의 극히 일부만이 몇 년 동안 생존할 수 있을 것"이라고 예측했다.^[10]

대규모 식량 부족을 초래하는 많은 과정이 연관될 수 있다. 우선, 농작물, 저장된 식량, 비료 및 살충제와 같은 농업 자재는 핵폭발로 즉시 파괴될 수 있다. 토양, 공기 및 물의 핵 오염은 식량을 섭취하기에 안전하지 않게 만들고, 농작물이 제대로 자랄 수 없게 만들 수 있으며, 통제 불가능한 화재는 정상적인 농업 활동이나 식량 수집 활동을 방해할 수 있다. 전문가들은 핵전쟁 이후 몇 년 동안 국제 경제 및 무역 시스템의 마비, 전 세계 식량 운송 및 유통 네트워크의 붕괴, 수출 인센티브 및 수입의 상실, 농업 생태계에 대한 극심한 기후 스트레스, 그리고 사회의 혼란과 파괴와 같은 더욱 복잡한 과정이 식량 부족 문제를 악화시킬 수 있다고 예측했다.^[10]^[11]

''핵전쟁의 환경적 결과''가 발간된 이후, 핵무기 보유국 간의 가상 핵 교환에 대한 모델링 및 분석을 기반으로 한 더 많은 연구가 나왔다. 이러한 연구의 결론은 핵전쟁이 대량 기아로 이어지는 자멸적인 길임을 보여주며, 미국 국립 과학 아카데미에서 발간한 ''핵전쟁의 의학적 영향''에서 "인명 피해의 주요 메커니즘은 폭발 효과, 열 복사 화상, 이온화 방사선이 아니라 대량 기아일 가능성이 높다"라는 진술을 되풀이했다.^[12]

3. 핵겨울과 핵기근

1983년부터 핵겨울에 의한 식량 감산, 즉 핵기근(nuclear famine)이라는 피해가 알려졌고, 최근 연구 결과에 따르면 소규모 핵전쟁으로도 핵겨울이 최대 26년 지속되고 이에 따른 식량 부족으로 최대 20억 명이 사망할 수 있다는 연구도 발표되었다.

3. 1. 핵겨울의 발생 메커니즘

핵무기에 의한 화재는 그 규모가 폭발 자체의 1000배를 넘는 에너지를 갖는다.^[36] 핵폭탄이 폭발하면 모든 것들을 태우는데, 이 과정에서 수백만 톤의 검은 스모그가 하늘로 올라가게 된다.^[36] 폭발 온도가 굉장히 높기 때문에 고도 7 km 대류권 위로도 화염이 올라간다.^[36] 그 다음에 나머지는 더 낮고 어두운 스모그가 아래에 깔리게 된다.^[36] 고도 7 km 대류권 위의 성층권으로 스모그가 올라가면 비에 씻겨 나가거나 바람에 날리지 않으니까 계속 그 곳에 머무르게 된다.^[36] 이렇게 되면 햇빛이 차단되기 때문에 생물의 생장도 멈출 수밖에 없다.^[36] 수 년 동안 작물의 생산이 감소하게 되는 결과를 낳는다.^[36] 이것을 핵겨울이라고 부른다.^[36]

1980년대 초에 수행된 결함 있는 연구^[14]에 따르면, 미국과 소련 간의 핵전쟁은 대기 중에 빛을 차단하는 연기를 너무 많이 발생시켜 수개월에서 수년간 "핵겨울"이 발생하고 북반구의 모든 농업 활동이 급격하게 중단될 수 있다고 예측했다.^[15]^[16]

생물학자들은 "핵겨울"로 인해 발생하는 여러 요인이 농업에 심각한 영향을 미칠 것이라고 오랫동안 분석해 왔다. 예를 들어, 생육기에 핵전쟁이 발생하면 며칠에서 몇 주 동안 갑작스러운 저온 현상(-10도 이하)이 발생할 수 있으며, 1816년의 "여름이 없는 해"를 참고하면, 얼어붙는 현상이 대량의 작물을 파괴할 수 있다.^[11] 또한, 생육 기간이 단축될 수 있는데, Robock et al.은 인도와 파키스탄 간의 지역 핵전쟁이 북반구와 남반구의 무상 기간을 수년간 실질적으로 단축시키고 작물이 충분히 성숙할 시간이 없어 농산물을 파괴할 것이라고 계산했다.^[23]

반면, 인간 사회에 주요 식량을 공급하는 자연 해양 생태계는 갑작스러운 온도 강하에 덜 취약하다. 그러나 그들은 감소된 일사량과 증가된 UV-B 방사선 수준에 매우 민감하다.^[11]

3. 2. 핵기근의 심각성

1983년부터 핵겨울에 의한 식량 감산, 즉 핵기근(nuclear famine)이라는 피해가 알려졌다. 최근 연구 결과에 따르면 소규모 핵전쟁으로도 핵겨울이 최대 26년 지속되고 이에 따른 식량 부족으로 최대 20억 명이 사망할 수 있다는 연구도 발표되었다.

1983년부터 1985년까지, "핵겨울" 가설이 아직 초기 단계였음에도 불구하고, 전 세계 30개국 이상에서 300명 이상의 과학자들이 환경 문제에 관한 과학 위원회-핵전쟁의 환경 영향(SCOPE-ENUWAR) 프로젝트에 참여했다. 이 프로젝트는 핵전쟁의 전 지구적 결과를 평가하여, ''핵전쟁의 환경적 결과''라는 두 권의 간행물을 발간했다.^[8]^[9] 이 간행물에서는 핵전쟁 이후, 심지어 교전국이 아닌 국가에서도 수십억 명의 생존자가 감소하는 식량 공급을 경험하여 "극심한 수준의 영양실조와 기아"에 빠질 수 있으며, 심각한 상황에서는 "현재 세계 인구의 극히 일부만이 몇 년 동안 생존할 수 있을 것"이라고 예측했다.^[10]

핵폭발로 농작물, 저장된 식량, 비료 및 살충제와 같은 농업 자재가 즉시 파괴될 수 있다. 토양, 공기 및 물의 핵 오염은 식량을 섭취하기에 안전하지 않게 만들고, 농작물이 제대로 자랄 수 없게 만들 수 있다. 통제 불가능한 화재는 정상적인 농업 활동이나 식량 수집 활동을 방해할 수 있다. 전문가들은 핵전쟁 이후 몇 년 동안 국제 경제 및 무역 시스템의 마비, 전 세계 식량 운송 및 유통 네트워크의 붕괴, 수출 인센티브 및 수입의 상실, 농업 생태계에 대한 극심한 기후 스트레스, 그리고 사회의 혼란과 파괴와 같은 더욱 복잡한 과정이 대규모 식량 부족을 초래할 수 있다고 예측했다.^[10]^[11]

''핵전쟁의 환경적 결과''가 발간된 이후, 핵무기 보유국 간의 가상 핵 교환에 대한 모델링 및 분석을 기반으로 한 더 많은 연구가 나왔다. 이러한 연구의 결론은 핵전쟁이 대량 기아로 이어지는 자멸적인 길임을 보여준다. 미국 국립 과학 아카데미에서 발간한 ''핵전쟁의 의학적 영향''에서 "인명 피해의 주요 메커니즘은 폭발 효과, 열 복사 화상, 이온화 방사선이 아니라 대량 기아일 가능성이 높다"라는 진술을 되풀이했다.^[12]

4. 최근 연구

앨런 로보크 럿거스 대학교 교수와 오언 툰 교수는 2000년대 중반부터 핵전쟁이 일어났을 때의 상황을 연구해왔다. 이들의 연구는 핵전쟁이 전 지구적인 기후 변화, 특히 핵기근을 초래할 수 있음을 보여준다.^[35]

이 연구는 한국의 안보 상황에 중요한 시사점을 던져준다. 북한의 핵 공격 위협에 대해 미국이 핵 보복을 망설일 수 있다는 점은, 핵 억제력에 대한 기존의 통념과 다른 새로운 고민거리를 안겨준다.

4. 1. 앨런 로보크 교수와 오언 툰 교수의 연구

앨런 로보크 럿거스 대학교 교수는 오언 툰 교수와 함께 2000년대 중반부터 정교한 시뮬레이션을 이용하여 핵전쟁이 일어났을 때의 상황을 연구하고 있다. 오언 툰 콜로라도대 볼더캠퍼스 교수는 칼 세이건의 제자이다.^[35]

두 과학자는 2007년 국제학술지 '대기화학과 물리'(Atmospheric Chemistry and Physics)에 인도와 파키스탄에서 15 kt 폭발력의 리틀 보이 50개가 각각 터졌을 경우를 시뮬레이션했다. 이때 발생하는 재와 연기는 약 5MT이다. 이들이 만들어낸 검은 구름은 이틀 사이에 상공 12km로 올라가고 불과 5일 안에 인도, 파키스탄, 아프리카 동쪽, 중국 서부 지역을 뒤덮는 것으로 나타났다. 9일 뒤에는 전 지구에서 검은 구름을 볼 수 있으며 49일 뒤에는 상공 50km에 다다르는 성층권까지 뒤덮는 것으로 조사됐다. 성층권을 덮은 검은 구름은 햇빛을 반사시켜 지구 온도를 1~2도 정도 떨어뜨린다. 17세기 지구 대기근의 원인이 되었던 소빙하기 시대가 도래하는 것이다. 지구의 평균 기온은 영하 1.25도로 떨어지고 10년이 지난 뒤에도 여전히 영하 0.5도 수준에서 머무르는 만큼 북반구에서는 눈과 얼음 범위가 약 15% 증가했다. 논문에 따르면 전 세계적인 대기 순환이 약화되면서 강수량이 10% 감소하고 이는 10여 년 동안 지속되는 것으로 나타났다.^[35]

이러한 연구 결과는 한국의 핵전쟁에 시사하는 점이 있다. 북한이 핵미사일을 서울에 발사해도, 미국이 즉시 북한을 핵공격하지 않을 수도 있다는 것이다. 핵폭발이 많을 수록, 핵겨울에 의한 핵기근으로 미국이 피해를 입을 수 있기 때문이다. 즉 미국이 핵겨울이 두려워서 보복 핵미사일 수를 줄여서 발사하더라도, 북한은 이에 반발해 대량으로 핵미사일을 발사할 수 있으며, 그러면 미국에 핵기근이 닥치게 된다. 따라서, 북한이 서울에 핵공격을 해서 천만명이 몰살되더라도, 미국은 보복 핵공격을 매우 제한적으로 하거나, 전혀 안 할 가능성이 있다는 점을 저 논문이 시사하고 있다.^[35]

15 kt 폭발력의 리틀 보이 50발은 750 kt 폭발력이다. 2019년 현재 청주공군기지의 F-35 스텔스 전투기에는 340 kt B61 핵폭탄 2발을 장착할 수 있다. 북한도 1메가톤 폭발력의 핵미사일을 보유한 것으로 알려져 있는데, 한국 국방부는 1메가톤 폭발력일 경우 서울시 천만 명이 전멸한다고 용산 전쟁 박물관 등에서 홍보하고 있다.^[35]

4. 2. 핵전쟁 시뮬레이션

앨런 로보크 럿거스 대학교 교수와 오언 툰 교수는 2000년대 중반부터 정교한 시뮬레이션을 이용해 핵전쟁 발발 시 상황을 연구하고 있다. 오언 툰 콜로라도대 볼더캠퍼스 교수는 칼 세이건의 제자이다.^[35]

두 과학자는 2007년 국제학술지 '대기화학과 물리'(Atmospheric Chemistry and Physics)에 인도와 파키스탄에서 각각 15kt 폭발력의 리틀 보이 50개가 터졌을 경우를 시뮬레이션했다. 이때 발생하는 재와 연기는 약 500만t으로, 검은 구름은 이틀 사이에 상공 12㎞로 올라가고 5일 안에 인도, 파키스탄, 아프리카 동쪽, 중국 서부 지역을 뒤덮는다. 9일 뒤에는 전 지구에서 검은 구름을 볼 수 있으며 49일 뒤에는 성층권까지 뒤덮는다. 성층권을 덮은 검은 구름은 햇빛을 반사시켜 지구 온도를 1~2도 정도 떨어뜨려 17세기 소빙하기와 같은 상황을 초래한다. 지구 평균 기온은 영하 1.25도로 떨어지고 10년 후에도 영하 0.5도 수준을 유지하며, 북반구의 눈과 얼음 범위는 약 15% 증가한다. 전 세계적인 대기 순환 약화로 강수량이 10% 감소하고 이는 10여 년 동안 지속된다.^[35]

이 연구는 북한이 서울에 핵미사일을 발사해도 미국이 즉시 북한을 핵공격하지 않을 수 있음을 시사한다. 핵폭발이 많을수록 핵겨울로 인한 핵기근으로 미국이 피해를 볼 수 있기 때문이다. 미국의 보복 핵미사일 발사 축소는 북한의 추가 핵미사일 발사를 유발할 수 있으며, 이는 미국에 핵기근을 초래할 수 있다. 따라서 북한의 서울 핵공격으로 천만 명이 몰살되더라도 미국은 보복 핵공격을 매우 제한하거나 전혀 안 할 가능성이 있다.^[35]

15kt 폭발력의 리틀 보이 50발은 750kt 폭발력이다. 2019년 현재 청주공군기지의 F-35 스텔스 전투기는 340kt B61 핵폭탄 2발을 장착할 수 있다. 북한은 1메가톤 폭발력의 핵미사일을 보유한 것으로 알려져 있으며, 한국 국방부는 1메가톤 폭발력일 경우 서울시 천만 명이 전멸한다고 홍보하고 있다.

5. 핵전쟁이 식량 생산 및 분배에 미치는 영향

앨런 로보크 럿거스 대학교 교수와 오언 툰 교수는 2000년대 중반부터 핵전쟁 시뮬레이션 연구를 진행하고 있다. 오언 툰 교수는 칼 세이건의 제자이다.

2007년 연구에 따르면, 인도와 파키스탄에서 각각 15kt 폭발력의 리틀 보이 핵폭탄 50개가 터질 경우, 500만 톤의 재와 연기가 발생한다. 이 검은 구름은 빠르게 확산되어 전 지구를 덮고, 성층권까지 도달하여 햇빛을 반사시켜 지구 온도를 1~2도 떨어뜨린다. 이는 17세기 소빙하기와 유사한 상황을 초래한다. 지구 평균 기온은 영하 1.25도로 떨어지고, 10년 후에도 영하 0.5도를 유지하며, 북반구의 눈과 얼음 범위는 약 15% 증가한다. 전 세계 대기 순환 약화로 강수량이 10% 감소하고, 이는 10여 년간 지속된다.^[35]

이 연구는 한국의 핵전쟁 시나리오에 중요한 시사점을 제공한다. 북한이 서울에 핵미사일을 발사해도 미국이 즉시 핵 보복을 하지 않을 수 있다는 것이다. 핵폭발이 많을수록 핵겨울로 인한 핵기근으로 미국이 피해를 입을 수 있기 때문이다. 미국의 핵 보복이 제한적이거나 없을 경우, 북한은 추가 핵 공격을 감행할 수 있으며, 이는 미국에 핵기근을 초래할 수 있다.

15kt 리틀 보이 50발은 750kt 폭발력과 같다. 2019년 현재 청주공군기지의 F-35 전투기는 340kt B61 핵폭탄 2발을 장착할 수 있다. 북한은 1메가톤급 핵미사일을 보유한 것으로 알려져 있으며, 한국 국방부는 1메가톤 폭발 시 서울 시민 천만 명이 전멸할 수 있다고 경고한다.

1983년부터 1985년까지, 30개국 300명 이상의 과학자들이 SCOPE-ENUWAR 프로젝트에 참여하여 핵전쟁의 전 지구적 영향을 평가했다. 이들은 ''핵전쟁의 환경적 결과''라는 간행물을 통해 핵전쟁 이후 식량 부족으로 수십억 명이 "극심한 수준의 영양실조와 기아"를 겪을 수 있으며, 심각한 경우 "현재 세계 인구의 극히 일부만이 몇 년 동안 생존할 수 있을 것"이라고 예측했다.^[10]

핵전쟁은 농작물, 저장 식량, 농업 자재 파괴, 핵 오염, 화재, 국제 경제 및 무역 시스템 마비, 식량 운송 및 유통 네트워크 붕괴, 사회 혼란 등 복합적인 요인으로 식량 부족을 초래한다.^[10]^[11]

핵무기 보유국 간의 가상 핵 교환을 모델링한 연구들은 핵전쟁이 대량 기아를 유발하는 자멸적 행위임을 보여준다. 미국 국립 과학 아카데미는 "인명 피해의 주요 메커니즘은 폭발 효과, 열 복사 화상, 이온화 방사선이 아니라 대량 기아일 가능성이 높다"라고 밝혔다.^[12]

히로시마와 나가사키 원폭 투하 이후, 인근 지역 작물 파괴와 철도 파괴로 식량 분배가 중단되어 식량 부족이 심화되었다.^[20] 1946년 일본의 1인당 하루 평균 식량 공급량은 1941년 2000칼로리에서 1325칼로리로 감소했고, 이후 800 칼로리까지 감소했다. 일본 역사학자 이로카와 다이키치는 "1945년 패전 직후, 약 1천만 명이 굶어 죽을 것으로 추산했다"고 언급했다.

오늘날 세계 국가의 85%는 식량 자급률이 낮아 수입에 의존하고 있다. 2014년 연구에 따르면, 대규모 핵전쟁으로 식량 공급이 감소하면 밀과 쌀 무역 네트워크가 붕괴될 수 있다. 수출국들은 식량 부족 시기에 작물을 비축하는 경향이 있어, 밀과 쌀 수출량 감소 및 수출 네트워크 손실이 발생할 것으로 예측된다. 특히 최빈국은 재정적 제약으로 인해 더 큰 수입 손실을 겪고, 이는 식량 부족에 취약한 인구를 증가시킬 수 있다.^[21]

5. 1. 농업생태계 파괴

핵겨울도 참고

1980년대 초에 수행된 결함 있는 연구^[14]에 따르면, 미국과 소련 간의 핵전쟁은 대기 중에 빛을 차단하는 연기를 너무 많이 발생시켜 수개월에서 수년간 "핵겨울"이 발생하고 북반구의 모든 농업 활동이 급격하게 중단될 수 있다고 예측했다.^[15]^[16] 이는 고에너지 핵 폭발로 인한 전 세계적인 유독성 광화학 오존 스모그 발생에 대한 과장된 우려^[17]에 더해진 것으로, 육상 식물과 해양 플랑크톤이 번식하는 데 매우 지장을 주는 환경 조건을 초래하여 작물 및 해양 수확량에 해로운 영향을 미칠 것으로 예측되었다.

생물학자들은 "핵겨울"로 인해 발생하는 여러 요인이 농업에 심각한 영향을 미칠 것이라고 오랫동안 분석해 왔다. 예를 들어, 생육기에 핵전쟁이 발생하면 며칠에서 몇 주 동안 갑작스러운 저온 현상(-10도 이하)이 발생할 수 있으며, 1816년의 "여름이 없는 해"를 참고하면, 얼어붙는 현상이 대량의 작물을 파괴할 수 있다.^[11] 또한, 생육 기간이 단축될 수 있는데, Robock et al.은 인도와 파키스탄 간의 지역 핵전쟁이 북반구와 남반구의 무상 기간을 수년간 실질적으로 단축시키고 작물이 충분히 성숙할 시간이 없어 농산물을 파괴할 것이라고 계산했다.^[23]

반면, 인간 사회에 주요 식량을 공급하는 자연 해양 생태계는 갑작스러운 온도 강하에 덜 취약하다. 그러나 그들은 감소된 일사량과 증가된 UV-B 방사선 수준에 매우 민감하다.^[11] 대규모 핵전쟁이 발생할 경우, 오존이 25%만 감소해도 UV-B 방사선이 증가하여 표면 유광대의 순 광합성이 35%, 전체 유광대의 순 광합성이 10% 감소할 것으로 예측된다(유광대는 활발한 광합성에 충분한 빛 수준을 가진 해양의 깊이를 의미한다). 1985년의 책에서는 광합성에 사용 가능한 빛이 감소함에 따라 식물성 플랑크톤 개체수가 급감할 것으로 예상되었으며,^[19] 과학자들은 북반구 해양의 절반 이상에서 대부분의 식물성 플랑크톤과 초식성 동물성 플랑크톤(식물성 플랑크톤을 먹는)이 죽을 것이라고 추측하기도 했다.^[16] 핵 화구에서 발생하는 잠재적인 오존층 문제에 대한 현대적인 평가는 이러한 이전의 가정이 전적으로 근거가 없음을 밝혀냈다. 세계 은행에 따르면, 바다는 세계 인구의 동물성 단백질 섭취량의 16%를 공급한다. 해양 먹이 사슬은 식물성 플랑크톤의 광합성에 기반을 두고 있다는 점을 감안할 때, 이러한 1980년대 모델과 책에서는 대규모 핵전쟁이 어업에 의도치 않게 파괴적인 영향을 미치고 바다에 의존하는 수백만, 수십억 명의 사람들에게 영향을 미칠 것으로 간주되었다.

5. 2. 식량 분배 시스템 마비

"종말론적" 1차원 컴퓨터 모델 단계였던 1983년부터 1985년까지, 30개국 이상의 300명이 넘는 과학자들이 환경 문제에 관한 과학 위원회-핵전쟁의 환경 영향(SCOPE-ENUWAR) 프로젝트에 참여했다. 이들은 핵전쟁의 전 지구적 결과를 평가하여 ''핵전쟁의 환경적 결과''라는 두 권의 간행물을 발간했다.^[8]^[9] 이 간행물에서는 핵전쟁 이후, 심지어 교전국이 아닌 국가에서도 수십억 명의 생존자가 (만약 정부 연속성 대책이 마련되지 않았다면) 감소하는 식량 공급을 경험하여 "극심한 수준의 영양실조와 기아"에 빠질 수 있으며, 심각한 상황에서는 "현재 세계 인구의 극히 일부만이 몇 년 동안 생존할 수 있을 것"이라고 예측했다.^[10]

핵전쟁으로 인한 대규모 식량 부족은 다음과 같은 여러 과정이 복합적으로 작용한 결과일 수 있다.

농작물, 저장된 식량, 비료 및 살충제와 같은 농업 자재의 즉각적인 파괴
토양, 공기 및 물의 핵 오염으로 인한 식량 섭취 및 농작물 재배 불가능
통제 불가능한 화재로 인한 농업 활동 및 식량 수집 활동 방해
국제 경제 및 무역 시스템 마비
전 세계 식량 운송 및 유통 네트워크 붕괴
수출 인센티브 및 수입 상실
농업 생태계에 대한 극심한 기후 스트레스
사회 혼란과 파괴^[10]^[11]

''핵전쟁의 환경적 결과'' 발간 이후, 핵무기 보유국 간의 가상 핵 교환에 대한 모델링 및 분석을 기반으로 한 더 많은 연구가 나왔다. 이러한 연구들은 핵전쟁이 대량 기아로 이어지는 자멸적인 길임을 보여주며, 미국 국립 과학 아카데미에서 발간한 ''핵전쟁의 의학적 영향''에서는 "인명 피해의 주요 메커니즘은 폭발 효과, 열 복사 화상, 이온화 방사선이 아니라 대량 기아일 가능성이 높다"라고 언급했다.^[12]

히로시마와 나가사키 원자 폭탄 투하 이후, 인근 지역의 작물이 파괴되고 철도 파괴로 인해 일본의 다른 지역으로부터의 식량 분배가 중단되면서 식량 부족이 심화되었다.^[20] 1946년 일본에서 이용 가능한 식량은 평균적으로 하루 1325칼로리를 제공할 수 있었는데, 이는 1941년 하루 2000칼로리에서 감소한 수치였다. 1946년에는 하루 800칼로리만 제공받게 되었다. 저명한 일본 역사학자 이로카와 다이키치는 "1945년 패전 직후, 약 1천만 명이 굶어 죽을 것으로 추산했다"고 언급했다.

오늘날 세계 국가의 85%는 자급자족할 수 있는 자국산 식량이 적거나 부족하며, 수입 식량을 위해 잘 연결된 식량 무역 네트워크에 의존하고 있다. 2014년의 한 연구는 대규모 핵전쟁 이후와 같이 전 세계 식량 공급이 상당히 감소할 때 발생할 수 있는 대륙 규모의 밀과 쌀 무역 네트워크의 붕괴 결과를 조사했다. 이 연구는 수출국들이 식량 부족 시기에 작물을 비축하는 경향을 고려하여, 밀과 쌀 수출량이 감소하고 수출 네트워크 손실이 발생할 것으로 예측했다. 특히, 최빈국이 재정적 제약으로 인해 더 큰 수입 손실을 겪을 것이며, 무역 네트워크의 손실은 결국 식량 부족에 취약한 더 많은 인구를 초래할 것이라고 밝혔다.^[21]

5. 3. 국제 식량 무역 중단

핵겨울 가설이 초기 단계였던 1983년부터 1985년까지, 30개국 이상의 과학자들이 핵전쟁의 환경적 영향을 평가하는 프로젝트에 참여했다. 이들은 핵전쟁 이후, 교전국뿐 아니라 다른 국가에서도 수십억 명의 사람들이 극심한 영양실조와 기아를 겪을 수 있으며, 최악의 경우 "현재 세계 인구의 극히 일부만이 몇 년 동안 생존할 수 있을 것"이라고 예측했다.^[10]

핵전쟁은 여러 과정을 통해 식량 부족을 야기한다. 핵폭발로 농작물, 저장된 식량, 농업 자재는 즉시 파괴될 수 있다. 핵 오염은 식량을 섭취하기에 안전하지 않게 만들고, 농작물이 제대로 자랄 수 없게 한다. 통제 불가능한 화재는 농업 활동을 방해한다. 전문가들은 핵전쟁 이후 국제 경제 및 무역 시스템 마비, 식량 운송 및 유통 네트워크 붕괴, 수출 인센티브 및 수입 상실, 농업 생태계에 대한 극심한 기후 스트레스, 사회 혼란 등이 식량 부족 문제를 더욱 악화시킬 수 있다고 예측했다.^[10]^[11]

핵무기 보유국 간의 가상 핵 교환을 모델링한 연구들은 핵전쟁이 대량 기아로 이어지는 자멸적인 길임을 보여준다. 미국 국립 과학 아카데미는 "인명 피해의 주요 메커니즘은 폭발 효과, 열 복사 화상, 이온화 방사선이 아니라 대량 기아일 가능성이 높다"라고 밝혔다.^[12]

히로시마와 나가사키 원폭 투하 이후, 인근 지역의 작물 파괴와 철도 파괴로 인한 식량 분배 중단으로 식량이 더욱 부족해졌다.^[20] 1946년 일본에서 이용 가능한 식량은 하루 1325칼로리였는데, 이는 1941년 하루 2000칼로리에서 감소한 수치였다. 더 나아가 1946년에는 하루 800칼로리만 제공받게 되었다. 일본 역사학자 이로카와 다이키치는 "1945년 패전 직후, 약 1천만 명이 굶어 죽을 것으로 추산했다"고 언급했다.

오늘날 세계 국가의 85%는 자급자족할 수 있는 식량이 부족하며, 수입 식량을 위해 잘 연결된 식량 무역 네트워크에 의존하고 있다. 최근 연구(2014)는 대규모 핵전쟁 이후와 같이 전 세계 식량 공급이 감소할 때 발생할 수 있는 밀과 쌀 무역 네트워크의 붕괴 결과를 조사했다. 연구 모델은 밀과 쌀 수출량 감소 및 수출 네트워크 손실을 예측했다. 연구자들은 최빈국이 재정적 제약으로 인해 더 큰 수입 손실을 겪을 것이며, 무역 네트워크 손실은 결국 식량 부족에 취약한 더 많은 인구를 초래할 것이라는 사실을 발견했다.^[21]

6. 지역 핵 분쟁으로 인한 전 지구적 기근

현재까지 핵전쟁으로 인한 기후 변화에 대한 연구는 주로 현대의 러시아와 미국 간의 대규모 핵 교환을 가정하고 있다. 그러나 인도, 파키스탄, 북한 등 핵무장 국가들 간의 지역 분쟁도 핵 기근을 유발할 수 있다는 주장이 제기되어 왔다.

럿거스 대학교의 앨런 로복이 주도한 여러 연구에서는 지역 핵 분쟁이 전 지구적 기근을 유발할 가능성을 제시하였다. 이러한 연구들은 핵무기 사용으로 인한 지구 냉각이 전 세계 농업 및 식량 공급 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여준다.

6. 1. 인도-파키스탄 핵전쟁 시나리오

탈냉전 시대에는 인도, 파키스탄, 북한과 같이 이웃 국가들과 사실상 또는 동결된 무력 분쟁을 벌이고 있는 핵무장 국가들이 존재한다. 이들 국가 간의 지역적 핵 분쟁은 "전 지구적" 핵전쟁에 비해 기후에 덜 극적인 영향을 줄 수 있지만, 지구 냉각을 유발하여 전 세계 농업 및 식량 공급에 큰 영향을 줄 수 있다.

럿거스 대학교의 앨런 로복이 주도한 연구에 따르면, 인도와 파키스탄 간의 핵전쟁 시나리오에서 히로시마급 폭탄 100개(전 세계 핵무기 비축량의 0.1% 미만)만 사용되어도 심각한 지구 냉각이 발생할 수 있다. 이 모델은 "핵겨울" 개념과 유사한 영향을 예측하며, 기후 영향이 이전에 예상했던 것보다 오래 지속될 수 있다고 제시한다.^[22] 이러한 영향에는 계절 패턴의 변화, 전 세계 강수량 10% 감소, 북미와 유라시아 곡창 지대 냉각 등이 포함된다.^[23]

2012년 연구에서는 인도-파키스탄 핵전쟁이 농업에 미치는 영향을 예측하기 위해 농업 시스템 모델을 사용했다. 이 연구에서는 미국 중서부 지역의 옥수수와 콩 생산량이 크게 감소하며, 전쟁 발생 5년 후 가장 큰 피해가 발생할 것으로 예측했다.^[24] 10년 동안 옥수수 생산량은 평균 10%, 콩 생산량은 6~12% 감소할 것으로 예상했다.

인도-파키스탄 전쟁을 가정한 다른 연구에서는 중국의 쌀 생산량에 미치는 영향을 예측했다. 연구 결과, 쌀 생산량은 처음 4년 동안 평균 21%, 이후 6년 동안 약 10% 감소할 것으로 예측되었다.^[25] 비료 조정 등 잠재적 적응 조치가 가능하지만, 환경 오염 등 자체적인 한계가 있다. 옥수수와 밀 생산량도 영향을 받을 수 있으며,^[26] 특히 밀 생산량은 첫 해에 50% 이상 감소할 수 있다.

핵겨울로 인한 기근의 영향을 평가하기 위해 개발된 [https://www.nature.com/articles/s43016-022-00573-0 새로운 연구]는 전 세계 식량 안보에 심각한 영향을 미칠 것이라고 예측했다. 핵 교환으로 인한 먼지 구름은 화성의 먼지 구름과 유사하게 지구에 문제를 일으킬 수 있다. 5 Tg의 그을음과 재는 기근을 일으키기에 충분하며, 가축 및 수생 식량 생산으로 보충할 수 없는 대량 식량 부족은 막대한 인명 피해를 초래할 것이다. 이 연구는 핵 기근 발생 시 50억 명의 인명 피해를 추정했다. 2022년 11월 15일 기준 세계 인구는 80억 명을 조금 넘었다.^[27]

6. 2. 취약 계층의 피해

핵기근(Nuclear famine)으로 인한 기근의 영향을 평가하기 위해 개발된 [https://www.nature.com/articles/s43016-022-00573-0 새로운 연구]는 전 세계 식량 안보에 심각한 영향을 미칠 것이라고 예측했다. 특히 식량 외 다양한 물품 조달에 어려움을 겪는 국가들에 대한 우려를 표명했다.^[27]

핵전쟁 예방 국제 의사회(IPPNW)는 2013년 인도와 파키스탄 간의 제한적인 핵 교환이나 미국과 러시아가 보유한 소수의 핵무기 사용만으로도 20억 명 이상이 기아의 위험에 처할 수 있다고 보고했다.^[28]^[29] 이 보고서는 세계가 식량 생산의 소폭 감소에도 특히 취약하며, 평균 지구 온도의 작은 변화가 작물에 불균형적으로 큰 영향을 미칠 수 있다고 주장했다.

보고서 저자들은 식량 공급의 작은 교란이 영양실조 인구에게 매우 증폭된다고 주장했다. 약 8억 명이 만성적인 영양실조에 시달리고 있으며, 식량 소비가 10%만 감소해도 위험에 처하게 된다.^[32] 세계 곡물 재고량은 이를 완충하는 역할을 할 수 있지만, 대략적인 추정에 따르면 현재 재고량은 약 68~77일 밖에 지속되지 않을 것이다.^[28]

기아는 종종 전염병과 관련이 있다. 1943년 벵골 기근은 콜레라, 말라리아, 천연두, 이질의 주요 국지적 전염병과 관련이 있었다.^[28] 개발 도상국의 광대하고 혼잡한 거대 도시는 기근의 이차적 결과로 전염병의 대규모 발생을 겪을 수 있다.

7. 핵전쟁과 한반도

앨런 로보크 럿거스 대학교 교수와 오언 툰 교수는 2000년대 중반부터 핵전쟁이 일어났을 때의 상황을 연구하고 있다. 오언 툰 교수는 칼 세이건의 제자이다.^[35]

두 과학자는 인도와 파키스탄에서 15kt 폭발력의 리틀 보이 50개가 각각 터졌을 경우를 시뮬레이션하여, 핵전쟁이 전 지구적인 기후 변화를 일으킬 수 있음을 보여주었다. 이러한 연구 결과는 핵무기 사용이 핵무기를 사용한 국가뿐만 아니라 전 세계에 심각한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.^[35]

이러한 시뮬레이션 결과는 한반도 핵전쟁 시나리오에도 중요한 의미를 갖는다. 특히, 북한의 핵 위협과 관련하여 미국의 핵 대응 방식에 대한 새로운 관점을 제시한다.

7. 1. 북한 핵 위협

앨런 로보크 럿거스 대학교 교수와 오언 툰 교수는 2000년대 중반부터 핵전쟁이 일어났을 때의 상황을 연구하고 있다. 이들의 연구는 한국의 핵전쟁 시나리오에 중요한 시사점을 준다.^[35]

이 연구에 따르면, 북한이 핵미사일을 서울에 발사해도 미국이 즉시 북한을 핵공격하지 않을 수도 있다. 핵폭발이 많을수록 핵겨울에 의한 핵기근으로 미국이 피해를 볼 수 있기 때문이다. 즉, 미국이 핵겨울을 우려해 보복 핵미사일 수를 줄여서 발사하더라도, 북한은 이에 반발해 대량으로 핵미사일을 발사할 수 있으며, 그러면 미국에 핵기근이 닥칠 수 있다. 따라서 북한이 서울에 핵공격을 감행하여 천만 명이 몰살되더라도, 미국은 보복 핵공격을 매우 제한적으로 하거나, 전혀 하지 않을 가능성이 있다.^[35]

리틀 보이 50발에 해당하는 750 kt 폭발력은 2019년 현재 청주공군기지의 F-35 스텔스 전투기에 장착 가능한 B61 핵폭탄 2발(340 kt)의 폭발력과 유사하다. 북한도 1메가톤 폭발력의 핵미사일을 보유한 것으로 알려져 있는데, 한국 국방부는 1메가톤 폭발력일 경우 서울시 천만 명이 전멸한다고 홍보하고 있다.^[35]

7. 2. 핵 공격 시나리오

앨런 로보크 럿거스 대학교 교수와 오언 툰 교수는 2000년대 중반부터 정교한 시뮬레이션을 이용해 핵전쟁 시나리오를 연구했다. 오언 툰 교수는 칼 세이건의 제자이다.

두 과학자는 2007년 국제학술지 '대기화학과 물리'에 인도와 파키스탄에서 각각 15kt 폭발력의 리틀 보이 50개가 터졌을 경우를 시뮬레이션한 결과를 발표했다.^[35] 이 때 발생하는 재와 연기는 약 500만t으로, 검은 구름은 이틀 안에 상공 12km까지 올라가고 5일 안에 인도, 파키스탄, 아프리카 동쪽, 중국 서부를 뒤덮는다. 9일 뒤에는 전 지구에서 검은 구름이 관측되며, 49일 뒤에는 성층권까지 뒤덮어 햇빛을 반사시켜 지구 온도를 1~2도 떨어뜨린다. 이는 17세기 소빙하기 시대와 유사한 환경을 조성한다. 지구 평균 기온은 영하 1.25도로 떨어지고, 10년 후에도 영하 0.5도를 유지하여 북반구의 눈과 얼음 범위가 약 15% 증가한다. 전 세계적인 대기 순환 약화로 강수량이 10% 감소하고 이는 10여 년 동안 지속된다.^[35]

이 연구는 북한의 핵미사일 공격 시 미국의 대응에 대한 시사점을 제공한다. 북한이 서울을 핵공격해도 미국은 즉각적인 핵 보복을 망설일 수 있다. 핵폭발이 많을수록 핵겨울로 인한 핵기근으로 미국이 피해를 입을 수 있기 때문이다. 미국의 제한적인 보복 핵공격은 북한의 추가 핵미사일 발사를 유발할 수 있으며, 이는 미국에 핵기근을 초래할 수 있다. 따라서 북한의 서울 핵공격으로 천만 명이 사망하더라도, 미국은 보복 핵공격을 매우 제한하거나 전혀 하지 않을 가능성이 있다.

15kt 폭발력의 리틀 보이 50발은 750kt 폭발력이다. 2019년 현재 청주공군기지의 F-35 스텔스 전투기는 340kt B61 핵폭탄 2발을 장착할 수 있다. 북한은 1메가톤 폭발력의 핵미사일을 보유한 것으로 알려져 있으며, 한국 국방부는 1메가톤 폭발력일 경우 서울시 천만 명이 전멸한다고 홍보하고 있다.

7. 3. 핵 억제와 대응

앨런 로보크 럿거스 대학교 교수와 오언 툰 교수는 2000년대 중반부터 정교한 시뮬레이션을 통해 핵전쟁 발발 시 상황을 연구하고 있다. 오언 툰 교수는 칼 세이건의 제자이다.

두 과학자는 2007년 국제학술지 '대기화학과 물리'(Atmospheric Chemistry and Physics)에 인도와 파키스탄에서 15kt 폭발력의 리틀 보이 50개가 각각 터졌을 경우를 시뮬레이션했다. 이때 발생하는 재와 연기는 약 500만t으로, 검은 구름은 이틀 사이에 상공 12km로 올라가고 5일 안에 인도, 파키스탄, 아프리카 동쪽, 중국 서부를 뒤덮는다. 9일 뒤에는 전 지구에서 검은 구름을 볼 수 있으며, 49일 뒤에는 성층권까지 뒤덮어 햇빛을 반사시켜 지구 온도를 1~2도 떨어뜨린다. 이는 17세기 소빙하기 시대와 유사한 상황이다. 지구 평균 기온은 영하 1.25도로 떨어지고 10년 후에도 영하 0.5도 수준을 유지하며, 북반구의 눈과 얼음 범위는 약 15% 증가한다. 전 세계적인 대기 순환 약화로 강수량이 10% 감소하고 이는 10여 년 동안 지속된다.^[35]

이 연구는 북한이 서울에 핵미사일을 발사해도 미국이 즉시 북한을 핵공격하지 않을 수 있음을 시사한다. 핵폭발이 많을수록 핵겨울로 인한 핵기근으로 미국이 피해를 볼 수 있기 때문이다. 미국이 핵겨울을 우려해 보복 핵미사일 수를 줄여 발사하더라도, 북한이 이에 반발해 대량으로 핵미사일을 발사하면 미국에 핵기근이 발생할 수 있다. 따라서 북한이 서울에 핵공격을 가해 천만 명이 몰살되더라도, 미국은 보복 핵공격을 매우 제한적으로 하거나 전혀 하지 않을 가능성이 있다.

15kt 폭발력의 리틀 보이 50발은 750kt 폭발력이다. 2019년 현재 청주공군기지의 F-35 스텔스 전투기에는 340kt B61 핵폭탄 2발을 장착할 수 있다. 북한은 1메가톤 폭발력의 핵미사일을 보유한 것으로 알려져 있으며, 한국 국방부는 1메가톤 폭발력일 경우 서울시 천만 명이 전멸한다고 홍보하고 있다.

참조

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_[35] 뉴스 핵무기 50기만 터져도…9일뒤 全지구는 검은구름 `대재앙` 매일경제 2017-09-08
_[36] 뉴스 '비핵화 전도사' 미국은 왜 '핵무기철폐조약'에 반대하나? 프레시안 2019-12-02

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