폭탄
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1. 개요
폭탄은 폭발력을 이용하여 피해를 주는 무기로, 11세기부터 사용된 기록이 있다. 초기에는 화약과 같은 화합물을 이용했으며, 이후 폭발성 화약과 금속 껍질을 사용한 폭탄이 등장했다. 폭탄은 사용 목적, 폭발 방식, 투하 방식에 따라 다양하게 분류되며, 핵분열, 핵융합을 이용한 핵무기, 방사성 물질을 살포하는 더티밤 등 종류가 다양하다. 현대에는 전쟁뿐 아니라 테러에도 사용되어 민간인에게 위협이 되며, 불발탄은 오랜 시간이 지나도 폭발 위험이 남아있어 안전 문제를 야기한다.
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| 폭탄 | |
|---|---|
| 지도 정보 | |
| 기본 정보 | |
| 정의 | 폭발을 일으키는 무기 |
| 어원 | 라틴어: 그리스어: (bómbos) |
| 관련 용어 | 발파 (일본어): 파괴 (일본어): |
| 특징 | |
| 작동 원리 | 발열 반응을 이용 |
| 주요 용도 | 군사적 공격 토목 공사 (발파) |
| 종류 | |
| 화학 폭탄 | 화약을 이용한 폭탄 |
| 핵폭탄 | 핵분열 또는 핵융합을 이용한 폭탄 |
| 재래식 폭탄 | 위력이나 범위에 따라 다양한 종류 존재 |
| 위험성 | |
| 폭발력 | 매우 강력한 파괴력과 위험성 동반 |
| 안전 조치 | 취급 및 보관에 각별한 주의 필요 불법 제조 및 사용은 범죄 행위 |
| 기타 | |
| 관련 기술 | 탄도학 폭발물 공학 화학 |
| 참고 자료 | 법의학 |
| 추가 정보 | 발파 굴착 |
| 관련 용어 (일본어) | |
| 폭파 | 발파 (発破) |
2. 역사
폭발성 화약으로 채워진 주철 껍질로 만든 폭탄은 13세기 중국에서 등장했다.[6] 1231년 금나라(1115-1234)와 몽골 간의 해전에서 "천둥 폭발 폭탄"이 사용되었다.[6]
1345년에 편찬된 ''금사(金史)''는 1232년 몽골 장군 수부타이(1176-1248)가 금나라의 거점인 개봉을 공격할 때, 수비군이 "천둥 폭발 폭탄"을 사용했다고 기록하고 있다. "천둥 폭발 폭탄"은 화약을 철제 용기에 넣어 도화선에 불을 붙여 발사하면 큰 폭발이 일어나고, 그 소리가 천둥과 같아 30리 이상 들렸으며, 열로 인해 반 무(畝) 이상의 초목이 타버렸고, 맞으면 철갑도 관통되었다고 묘사되어 있다.[6]
1257년, 송나라(960-1279) 관리 이증보는 무기고에 수십만 개의 철제 폭탄 껍질을 비축해야 하며, 자신이 경주에 있을 때 매달 1,000~2,000개를 생산하여 향양과 영주로 10,000~20,000개씩 보냈다고 기록했다.[6] 명나라 시대 문헌인 ''화룡경''은 "풍진탄(風塵彈)"을 포함한 독성 화약 폭탄의 사용을 설명하고 있다.[3]
폭탄은 폭발 시 발생하는 폭풍과 파편으로 주변의 목표물을 파괴하거나 인명 피해를 입히도록 설계되어 있다. 중성자탄처럼 다량의 중성자선을 방출하여 생물학적 공격을 주목적으로 하고, 물질적·경제적 손실을 최대한 억제하는(전후 노획을 목적으로 하는) 폭탄도 있다.
일반적으로 고체 폭약이 사용되지만, 기체상의 폭발 현상을 이용하는 연료기화폭탄과 같은 예외도 있다. 폭탄의 기폭은 시계, 원격장치, 각종 센서, 레이더 등으로 제어되며, 신관에 의해 폭약에 점화되어 폭발한다.
폭탄은 전쟁뿐만 아니라 테러리즘에서도 사용된다. 폭탄은 사람이 만든 것이므로 작동 불량을 일으킬 수 있으며, 예상치 못한 순간에 폭발하거나, 불발탄이 될 수도 있다. 불발탄은 안전장치가 해제되어 매우 위험하며, 시간이 지나도 위험성이 줄지 않으므로 일반인이 함부로 만져서는 안 된다. 일본에서는 태평양 전쟁 중 사용된 폭탄의 불발탄이 현재에도 발견되는 경우가 있으며, 자위대에 의해 처리된다.
2. 1. 초기 역사
1000년, 당복(唐福)이라는 병사가 불을 뿜는 초기 형태의 폭탄인 화약 항아리와 화약 철퇴의 설계를 시연하여 많은 상을 받았다.[4] 1044년 군사 교범인 무경총요에는 "만화비산마탄(萬火飛散魔彈)", "소천맹화불가당탄(燒天猛火不可當彈)", "뇌격탄(霹靂炮)"과 같은 폭탄이 언급되었다.[4] 1221년 금나라 군대가 송나라 도시를 공격할 때 동아시아에서 폭발성 폭탄이 사용되었다.[5]2. 2. 몽골의 일본 원정과 천둥 폭발 폭탄
몽골의 일본 원정 당시 몽골군은 일본군에 폭발성 "천둥 폭발 폭탄"을 사용했다. 규슈 오키나와 해저 고고학회가 일본 해안 앞바다의 침몰선에서 "천둥 폭발 폭탄"의 고고학적 증거를 발견했다. 일본 과학자들이 발굴한 탄피에 대한 X선 사진 분석 결과 화약이 들어 있었음을 확인했다.[7]2. 3. 근현대
1849년, 오스트리아는 베네치아 공방전에서 최초로 공중 투하 폭탄을 사용했다. 200개의 무인 기구가 소형 폭탄을 운반했지만, 실제로 도시에 명중한 폭탄은 거의 없었다.[15]1911년, 이탈리아는 이탈리아-튀르키예 전쟁 중 현재 리비아인 지역에서 터키군 진영에 수동으로 폭탄을 투하하면서 최초의 고정익 항공기 폭격을 실시했다.[16]
제1차 세계 대전 중인 1915년부터 독일의 체펠린 비행선이 영국 런던을 공격하면서 최초의 대규모 폭탄 투하가 시작되었다. 같은 전쟁에서 최초의 중폭격기(heavy bomber)가 발명되었다. 1915년 9월 8일 체펠린 폭격으로 1814kg의 고성능 폭약과 소이탄이 투하되었는데, 그중에는 272kg짜리 폭탄도 포함되어 있었다.[17]
제2차 세계 대전 동안 폭격은 주요 군사 작전이 되었고, 여러 가지 새로운 투하 방식이 도입되었다. 여기에는 물 위를 튀어 오르며 어뢰 방호망 및 기타 수중 방어 시설을 피해 댐, 선박 또는 기타 목표물에 도달할 때까지 움직이는 바네스 윌리스의 바운싱 봄(bouncing bomb)이 포함되었다. 전쟁이 끝날 무렵, 연합군의 애브로 랜캐스터와 같은 항공기는 61m(50yd)의 정확도로 6096m 상공에서 10톤의 어스퀘이크 봄(그랜드 슬램)을 투하했다. 당시로서는 이례적으로 고고도에서 고속으로 투하하여 충격 시 지하 깊숙이 관통하여 폭발하는 방식이었다. 이로 인해 거대한 동굴이나 분화구가 발생하고 다른 유형의 폭탄으로는 타격하기 어렵거나 너무 큰 목표물에도 영향을 미쳤다.
3. 작동 원리 및 효과
폭탄은 폭발 시 발생하는 폭풍과 파편으로 주변의 목표물을 파괴하거나 인명 피해를 입히도록 설계되어 있다. 폭발 효과에는 폭풍압(충격파), 파편, 충격, 열 등이 있다.[12] 폭풍압은 주변 압력의 급격한 상승으로 내부 장기 손상을, 파편은 폭발원 주변의 모래, 파편 등으로 연조직 절단, 감염 등을 유발할 수 있다. 폭풍압파가 신체에 충돌하면 심각한 부상을, 폭발 화염구와 소이탄은 부상과 사망의 원인이 된다. 폭탄 처리복 등 개인 보호 장비는 이러한 효과를 줄일 수 있다.
폭탄의 기폭은 시계, 원격장치, 각종 센서, 레이더 등으로 제어되며, 내부 폭약의 점화는 신관에 의해 이루어져 급속한 반응을 통해 폭발한다.
폭탄은 전쟁뿐만 아니라 테러리즘에도 사용된다. 불발탄은 매우 위험하므로 일반인은 함부로 만져서는 안 되며, 일본에서는 태평양 전쟁 중 사용된 불발탄이 자위대에 의해 처리되는 경우가 있다.
3. 1. 열
폭발로 인한 급작스러운 열 방출은 열파를 생성한다. 군용 폭탄 실험에서는 최대 2480°C의 온도가 기록되었다. 심각한 화상을 입히거나 2차 화재를 일으킬 수 있지만, 열파 효과는 충격파와 파편 효과에 비해 범위가 매우 제한적인 것으로 간주된다. 그러나 이러한 규칙은 폭발 반경 내의 물체를 소각하기 위해 음의 충격파 효과와 극한 온도를 결합하는 열압력무기의 군사적 개발로 인해 도전받고 있다.3. 2. 파편
파편 효과는 폭탄 외피와 인근 물체의 파편이 가속화되어 발생한다. 폭탄에서 파편 효과를 이용한 것은 14세기까지 거슬러 올라가며, 명나라 시대의 군사 기술서 ''화룡경''에 등장한다. 이 파편 폭탄은 철제 파편과 깨진 도자기 조각으로 채워져 있었다. 폭탄이 폭발하면 발생하는 파편은 적군 병사의 피부를 관통하고 실명시킬 수 있다.[11]일반적으로 초음속 및 극초음속으로 이동하는 작은 금속 파편으로 여겨지지만, 파편 효과는 엄청난 규모로 발생하여 광범위한 거리까지 이동할 수 있다. 1947년 4월 16일, SS ''그랜드캠프''호가 폭발한 텍사스 시티 참사에서 폭발로 인한 파편 중 하나는 2톤짜리 닻이었는데, 이 닻은 거의 3.2km나 내륙으로 날아가 팬 아메리칸 정유공장 주차장에 박혔다.
폭발 사고 현장 근처에 있는 폭탄 제거반, 방탄복을 착용한 군인, 지뢰 제거반 또는 보호 장비를 거의 착용하지 않은 사람들에게는 인체에 대한 네 가지 유형의 폭발 효과가 있다. 폭풍압(충격파), 파편, 충격, 그리고 열이다. 파편에는 폭발원 주변 지역의 모래, 파편 및 식물이 포함될 수도 있다. 이것은 대인 지뢰 폭발에서 매우 일반적이다.[12] 물질의 투사는 연조직 절단, 감염 및 내부 장기 손상을 유발하는 잠재적으로 치명적인 위협을 야기한다.
3. 3. 폭풍압
폭풍압은 주변 압력의 갑작스럽고 급격한 상승을 의미하며, 내부 장기를 손상시켜 영구적인 손상이나 사망으로 이어질 수 있다.[12] 폭발로 인한 충격파는 신체 이동, 사지절단, 내부 출혈, 고막 파열과 같은 상황을 초래할 수 있다.[8] 폭발 사건에 의해 발생하는 충격파는 양압파와 음압파라는 두 가지 뚜렷한 요소로 구성된다. 양압파는 폭발 지점에서 바깥쪽으로 밀려 나가고, 그 뒤를 이어 충격파 거품이 붕괴되면서 기원점 쪽으로 "빨아들이는" 진공 공간이 뒤따른다.[9]4. 분류
폭탄은 파괴 대상과 용도에 따라 다양하게 설계된다. 단순히 파괴 범위를 넓히기 위해 위력을 강화한 폭탄도 있고, 파괴 대상의 종류나 방향을 제한한 폭탄도 있다. 폭탄의 종류는 다음과 같다.
- 자유 낙하 폭탄 (범용 폭탄)
- 레이저 유도 폭탄, 레이저 유도 활강 폭탄
- 정밀 유도 폭탄/통합직격탄
- 열폭풍폭탄
- 확산탄 (스마트 클러스터 폭탄)
- 기화폭탄
- 중성자탄
- 수소폭탄
- 진공폭탄
- 원자폭탄, 핵무기
- 반물질폭탄
4. 1. 사용 목적에 따른 분류
군사용 폭탄은 대량 생산되는 무기이며, 표준 설계에 따라 표준 부품으로 제작되어 표준 폭발 장치에 배치되도록 설계된다는 점에서 민간용 폭탄과 구별된다.[13] 급조 폭발물(IED)은 크기와 투하 방식에 따라 세 가지 범주로 나뉜다. 76형 IED는 손으로 휴대하는 소포형 또는 서류가방형 폭탄이고, 80형은 폭탄 테러범이 착용하는 "자살 조끼"이며, 3형 장치는 폭발물을 실은 차량으로, 대규모 고정형 또는 자주식 폭탄으로 사용되는 VBIED(차량 탑재 IED)이다.
급조 폭발물은 일반적으로 불안정하며, 충격, 마찰, 정전기 충격 등 광범위한 환경적 영향으로 인해 의도하지 않게 폭발할 수 있다. 미세한 운동, 온도 변화, 또는 근처에서 휴대전화나 라디오를 사용하는 것만으로도 불안정하거나 원격 조종 장치가 작동될 수 있다.
더티 폭탄은 비교적 낮은 폭발력으로 넓은 지역에 유해 물질을 퍼뜨리는 특수 장치를 말한다. 주로 방사능 또는 화학 물질과 관련되며, 살상 또는 부상을 입히고 오염 지역에 대한 접근을 막아 정화가 완료될 때까지 해당 지역을 주거 불가능하게 만드는 것을 목표로 한다.
4. 2. 폭발 방식에 따른 분류
다음은 사용하는 기본 폭발 메커니즘에 따라 분류한 다섯 가지 유형의 폭탄 목록이다.- 압축 가스 폭탄: 압축된 가스의 압력을 이용하여 파열을 일으켜 비교적 작은 폭발을 일으킨다. 드라이아이스 폭탄이 그 예이다.
- 저폭약 폭탄: 흑색화약과 같이 질산칼륨(초석) 등의 산화제와 목탄, 알루미늄 분말 등의 고체 연료 혼합물의 연소 반응을 통해 폭발을 일으킨다.
- 고폭약 폭탄: 고에너지 분자가 매우 낮은 에너지 분자로 급속하게 변하는 "폭발"이라는 과정을 이용한다.[14] 폭발은 폭연과 구별되는데, 화학 반응이 강력한 충격파 속에서 음속보다 빠르게 진행된다. 소성 폭약이 그 예시이다.
- 열압력폭탄: 주변 공기 중의 산소를 이용하여 고온의 강력한 폭발을 일으킨다. 이 무기가 생성하는 폭풍은 일반적인 고체 폭발물이 생성하는 폭풍보다 지속 시간이 훨씬 더 길다. 연료-공기 폭탄이 대표적인 예이다.
- 핵분열 폭탄: 우라늄-235(U-235)나 플루토늄-239(Pu-239)와 같이 매우 무거운 원자핵의 핵분열 반응을 이용한다. 핵분열 폭탄에 의해 방출되는 에너지는 같은 질량의 화학 폭탄보다 수만 배 더 클 수 있다. 원자폭탄이 그 예이다.
- 핵융합 폭탄: 중수소와 삼중수소의 가벼운 원자핵의 핵융합과 핵분열을 통해 에너지를 방출한다. 핵융합 폭탄은 임의로 높은 위력을 가질 수 있으므로 핵분열보다 수백 배 또는 수천 배 더 강력하다. 수소폭탄이 그 예이다.
- 반물질 폭탄: 이론적으로 제작될 수 있지만, 반물질은 생산 비용이 매우 높고 안전하게 저장하기 어렵다.
4. 3. 투하 방식에 따른 분류
- '''항공 폭탄''': 군용 항공기에서 투하되도록 설계된 폭탄이다. 하드포인트 또는 폭탄창에 장착된다.[13]
- '''유도 폭탄''': 목표물까지 정확하게 유도되는 폭탄이다. (예: 레이저 유도 폭탄, 통합직격탄)
- '''비유도폭탄''': 별도의 유도 장치 없이 투하되는 폭탄이다. (예: 재래식 폭탄) 포르투갈 공군이 기니비사우 독립 전쟁에서 사용한 미사용 비유도 항공 폭탄의 예시가 있다.
4. 4. 기타
- 시한 폭탄 – 충격 전이나 충격 시가 아닌 충격 후 일정 시간이 지나서 폭발한다.
- 모의 폭탄 – 폭발물이 완전히 제거되거나 폭발물이 제거된 무해한 폭탄으로, 종종 훈련이나 전시용으로 사용된다.
- 집속탄 – 폭발 시 추가적인 소형 탄약, 종종 더 작은 폭탄을 방출한다.
- 벙커버스터 – 경화되거나 요새화된 표면을 관통한 후 폭발할 수 있다.
- 더티 폭탄 – 비교적 낮은 폭발력에 의존하여 광범위한 지역에 유해 물질을 분산시키는 특수 장치이다. 방사능 또는 화학 물질과 가장 많이 관련된 더티 폭탄은 살상 또는 부상을 목표로 하며, 철저한 정화가 완료될 때까지 오염 지역에 대한 접근을 막으려고 한다. 도시 지역의 경우 이러한 정화에는 상당한 시간이 걸릴 수 있으며, 그 사이 오염된 지역은 사실상 주거 불가능하게 될 수 있다.[13]
5. 종류
폭탄에는 다양한 종류가 있으며, 파괴 대상과 용도에 따라 다르게 설계된다. 단순히 파괴 범위를 확대하기 위해 위력을 증강시킨 것도 있고, 파괴 대상의 종류나 방향을 제한한 것도 있다.
6. 현대 사회와 폭탄
폭탄은 전쟁뿐만 아니라 테러리즘에서도 사용되어 무고한 민간인들의 생명을 위협하고 있다. 특히 급조 폭발물(IED)은 제작이 비교적 쉽고 다양한 형태로 변형이 가능하여 테러에 자주 사용된다.
폭탄은 사람이 만든 것이므로 작동 불량을 일으킬 수 있으며, 예상치 못한 순간에 폭발하거나 사용 후에도 폭발하지 않는 경우가 있다. 폭발하지 않은 폭탄은 '''불발탄'''이라고 불리며, 안전장치가 해제되어 있어 매우 위험하다. '''이 위험성은 시간이 지나도 감소하지 않으며, 특히 내부의 폭약은 수십 년이 지난 후에도 변질되지 않는 경우가 있어 일반인이 함부로 만지는 것은 금물이다.''' 한국에서는 한국전쟁 당시 사용된 불발탄이 여전히 발견되고 있으며, 국군 폭발물 처리반에 의해 처리된다.
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