다큐멘터리로 만나는 ‘역사상 최대 수소폭탄’

러시아 국영 원자력 기업인 로스아톰이 1961년 실험을 한 폭탄의 황제로 불리는 인류 역사상 최대 수소폭탄인 차르봄바(Tsar Bomba) 다큐멘터리 영상을 유튜브에 공개했다.

차르봄바 폭발 실험을 다룬 영상은 40분 남짓으로 영상에선 차르봄바 폭발 순간을 다양한 각도에서 파악할 수 있고 폭발 당시 발생한 버섯구름 전경을 프레임에 넣는데 어려움을 겪을 만큼 규모를 알 수 있다. 당연하지만 공개된 영상에선 차르봄바에 대한 기술적 세부 사항은 공개되지 않았다.

구 소련이 개발한 인류 역사상 최대 수소폭탄인 차르봄바의 정식 명칭은 РДС-202 (RDS-220). TNT 환산으로 100메가톤 위력을 갖게 설계한 것이다. 실제 전쟁 등에 무기로 사용한 게 아니라 핵실험에서만 사용한 수소폭탄 실험에선 50메가톤 위력으로 제한을 걸었다. 그럼에도 일본 히로시마에 떨어진 리틀보이보다 3,000배에 달하는 위력을 갖고 있었다.

실험 당시 차르봄바 투하를 한 건 특별 개조한 Tu-95 전략 폭격기다. Tu-95는 폭발에서 발생하는 열선에 의한 영향을 최소화하기 위해 특수 도료를 칠했다. 기체 바닥 중앙에 설치된 차르봄바는 길이 7.9m, 높이 2.1m에 이르는 거대한 수소폭탄이었기 때문에 Tu-95는 일부 문과 연료탱크를 제거해 차르봄바 설치에 성공했다.

투하는 북극해에 위치한 소련령 노바야제믈랴 제도 상공에서 이뤄졌다. 차르봄바에는 낙하산이 장착됐고 폭탄을 투하하는 Tu-95가 폭발 안전권으로 대피할 수 있도록 시간을 벌어줬다. 감속용 낙하산은 무게 800kg에 달하는 것이었다고 한다. 폭발 이후에는 조종석에서 봐도 강렬한 빛에 휩싸인다. 강렬한 빛은 노르웨이 북부에 위치한 산 국경경비병도 확인할 수 있었다고 한다. 또 차르봄바 폭발 순간 빛은 1,000km 떨어진 곳에서도 확인할 수 있었다.

버섯구름 높이는 에베레스트보다 7배에 달하는 68km에 이르렀다. 버섯구름은 폭발이 고온가스 거품을 생성할 때 형성된다. 핵폭발의 경우 폭탄은 엑스선을 방출해 주위 공기를 이온화 가열한다. 핵폭탄으로 인한 불덩어리가 높이 상승하고 대류권 계면에 부딪혀 위로 팽창할 수 없다. 평평하게 확산되면서 버섯 모양을 형성하는 것이다. 하지만 차르봄바가 형성한 버섯구름은 성층권을 통과해 확대됐고 상공에 있는 대기층 중간권까지 도달했다고 한다.

차르봄바는 냉전 시대 개발한 수소폭탄이다. 미소 양측은 더 큰 폭탄을 넣으려고 경쟁했고 소련이 여기에서 승리하게 됐다.

하지만 미국은 거대한 수소폭탄 개발에는 관심을 잃고 있었다. 1961년 당시 미 국방부장관을 역임한 로스웰 킬 패트릭은 거대한 수소폭탄이 무기로서의 가치는 의심스러워 개발 가치가 없다고 미 정부는 판단했다며 실제로 이후 미국은 핵 개발 소형화로 인해 핵무기를 트럭과 잠수함 등으로 수송할 수 있게 됐다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.