지난 2월 26일 말레이시아 쿠알라룸푸르 국제공항에서 경찰·소방 관계자들이 VX 제독작업을 하고 있다. ⓒphoto 뉴시스
지난 2월 26일 말레이시아 쿠알라룸푸르 국제공항에서 경찰·소방 관계자들이 VX 제독작업을 하고 있다. ⓒphoto 뉴시스

시뮬레이션 1. 인구 약 1000만명의 서울 도심 상공 100m에서 탄저균 150㎏을 담은 주머니가 폭발한다. 서울 시내 인구밀도는 동일하다고 가정한다. 폭발의 영향으로 서울시민 51만명이 탄저균에 감염된다. 미국 질병통제예방센터(CDC) 기준 탄저병의 사망률은 42.5%다. 감염된 시민들이 즉시 적절한 치료(항생제 지급 등)를 받지 못할 경우 공격의 영향으로 21만6000명이 사망한다.

시뮬레이션 2. 인구 15만명의 지방 소도시에서 프로야구 경기가 열린다. 2만9000명이 모인 야구장 가운데에서 탄저균 3㎏을 담은 주머니가 폭발한다. 전체 관중의 약 10%인 2800명이 탄저균에 감염된다. 즉각 항생제를 지급받지 못한 인원의 86%인 약 2400명이 40일 이내 사망한다.

국군의무사령부 예하 국군의학연구소 의뢰로 연세대 산학협력단이 수행한 ‘생물학전 대응방안연구’ 과제에 따른 시뮬레이션 결과를 주간조선이 단독 입수했다. 이 시뮬레이션은 현재까지 알려진 국군의 생물학전 피해분석 연구 중 최신 연구다. 연세대 산학협력단 연구진이 2012년 10월부터 2013년 3월까지 6개월간 수행해 당시 국군의학연구소장에게 제출했다. 연구진에 따르면 국군의학연구소는 생물학전 대응방안을 마련하기 위해 생물학 작용제별 역학적 특성, 노출 정도에 따른 위험도 평가 및 백신접종, 예방물자 준비수준, 국방 보건 정책 계획 등을 연구해 분석할 것을 연구진에 의뢰했다. 이 연구의 결과와 내용은 아직까지 공개된 적이 없다.

이 숫자는 서울시 인구가 시내 모든 지역에 균등하게 분포됐다고 가정했을 때의 피해 규모다. 만일 탄저균이 서울 강남, 광화문 등 인구 밀집 지역에 투하된다면 피해 규모가 훨씬 커질 수 있다는 뜻이다.

국군의학연구소의 충격 실험 결과

지난 2월 13일 말레이시아 쿠알라룸푸르공항에서의 신경작용제 VX를 이용한 김정남 독살 사건. 지난 4월 4일 사린가스를 이용한 시리아 정부군의 민간인 살상 사건.

최근 화학무기를 사용한 사건이 잇따르면서 북한이 보유한 생화학무기가 주목받고 있다. 생화학무기는 대량살상무기(WMD·Weapons of Mass Destruction)로 분류된다. 생물무기와 화학무기는 모두 일단 사용되면 적군과 아군을 가리지 않는다는 공통점이 있다. 생화학무기는 핵무기에 비해 제조비용이 저렴하고 높은 수준의 생산기술을 필요로 하지 않아 ‘가난한 나라의 핵무기’로 흔히 불린다.

언론에서는 편의상 생화학무기로 통칭하긴 하지만 생물무기와 화학무기는 전혀 다른 종류의 무기다. 생물무기는 바이러스나 균을 배양해 무기로 사용하는 것인 반면 화학무기는 화학작용제를 개발해 무기로 활용하는 것이다.

화학무기는 최근에도 실제 사용된 사례가 있다. 김정남 살해에 사용된 VX, 시리아에서 사용된 사린가스가 대표적이다. 반면 생물무기의 경우 최근 실제로 사용했다고 알려진 사례가 없다. 생물무기는 사용하더라도 누구의 소행인지를 밝혀내기가 어렵다는 게 전문가들의 일치된 견해다. 생물무기는 특성상 잠복기가 있기 때문에 자연발생인지 테러인지 밝혀내기가 어렵다는 설명이다. 연세대 산학협력단 연구진은 ‘생물학전 대응방안연구용역보고서’에 “본격적인 인명살상 목적 외에도 경제파괴와 심리적 혼란을 야기하기 위하여 동물 및 농작물을 대상으로 한 은밀한 형태의 테러도 예상된다”고 적었다. 최근 몇 년간 농·축산가에 심각한 피해를 입힌 구제역, 조류인플루엔자(AI) 등이 실제로는 생물무기에 의한 공격일 가능성을 배제할 수 없다는 얘기다. 생물무기 분야 전문가인 성백린 연세대 생명공학부 교수는 “사실 김정남 테러도 은밀히 목표를 제거한다는 관점에서는 실패한 것”이라며 “테러당한 지 얼마 되지 않아 김정남이 사망하는 바람에 북한 테러공작원의 소행이라는 것이 발각됐기 때문”이라고 말했다.

생물무기의 한 종류인 천연두 바이러스의 경우 증상이 나타나기까지 약 2주가 걸린다. 탄저의 경우에도 5~6일의 잠복기를 거쳐야 임상 효과가 나타난다. 반면 화학무기는 생물무기에 비해 효과가 즉각 나타난다. 피부나 호흡기를 통해 독극물을 주입하면 짧게는 수분에서 길어도 수시간 내에 피해자 대부분이 사망한다.

제2차 세계대전 당시 일본군이 중국에서 사용한 세균폭탄. ⓒphoto 뉴시스
제2차 세계대전 당시 일본군이 중국에서 사용한 세균폭탄. ⓒphoto 뉴시스

실전 사용할 수 있는 생물무기 13종

2016 국방백서에 따르면 북한은 탄저균, 천연두, 페스트 등 다양한 종류의 생물무기를 자체 배양하고 생산할 수 있는 능력도 보유하고 있는 것으로 추정된다. 현재 13종의 생물무기를 실전에 사용할 수 있는 것으로 알려졌다.

북한이 보유한 생물(바이러스나 균) 13종 중 무기화할 가능성이 높다고 분석되는 것은 탄저균과 천연두(두창) 바이러스다. 이 중 어떤 것이 더 위험한지에 대해서는 전문가마다 의견이 갈린다. 성백린 교수는 탄저균을 가장 위험한 생물무기로 꼽는다. 우선 천연두 바이러스에 비해 생산이 쉽다. 천연두 바이러스를 생산하려면 세포배양할 시설이 필요하다. 반면 탄저는 균체를 통해 아주 일반적인 실험실에 있는 배양기만 써도 배양이 가능하다는 것이 성 교수의 설명이다. “탄저균을 배양해 포자를 형성하면 먼지같이 돼요. 이 먼지 같은 포자를 모아서 예컨대 지하철 2호선 강남역 환풍구에 뿌리면 단시간에 수천~수만 명이 탄저균에 노출될 수 있습니다. 만일 그런 일이 생긴다면 피해가 엄청날 겁니다.” 탄저는 호흡기를 통해 침투할 경우 90~95%의 치사율을 보인다.

반면 고려대 생물방어연구소장을 맡고 있는 김익환 고려대 생명과학부 교수는 천연두 바이러스를 더 위험한 생물무기로 지목한다. 탄저는 일단 감염된 사람이 다른 사람에게 전달을 시키는 경우가 드물지만 천연두는 2차·3차 감염이 일어나기 때문에 대량확산이 쉽게 일어난다는 것이 이유다. 실제로 천연두는 1900년대에만 전 세계 3억명 이상의 인명을 앗아간 전염병이다. 1980년 세계보건기구(WHO)는 천연두가 세계에서 종식됐다고 선언했다. 이 때문에 현재 40대 이하의 국민은 천연두 백신을 맞지 않은 경우가 대부분이다. 김 교수는 “만약 천연두 백신을 맞지 않은 군 장병들에게 북한이 천연두 바이러스를 이용해 공격할 경우 큰 피해가 예상된다”고 말했다. 북한이 천연두를 무기로 준비하고 있다는 사실은 1990년대 탈북한 한 병사의 혈액에서 천연두 항체가 발견되면서 알려졌다. 천연두는 보통 20~40%의 치사율을 보인다. 일부에서는 화학무기의 경우 전술무기로, 생물무기는 전면전 시 화학무기에 비해 광범위한 피해를 입히는 전략무기로 쓸 가능성이 높다는 관측도 있다.

보툴리눔 독소도 위협적인 생물무기 후보로 꼽힌다. 흔히 미용 용도로 사용하는 ‘보톡스’가 보툴리눔 독소다. 사람을 살상할 수 있는 양의 수십만 분의 1로 희석해서 주름개선에 사용한다. 주름은 얼굴 근육이 수축되는 과정에서 생기는데, 보톡스는 수축하는 신경 전달을 차단해 근육을 마비시킨다. 보툴리눔 독소는 북한이 보유한 생물무기 중 가장 적은 양으로 많은 사람을 죽일 수 있는 독으로 꼽힌다.

북한 생물학작용제 생산·개발지에 대한 정보는 한정적이다. 김일성장수연구소 연구원 출신인 이윤걸 북한전략정보서비스센터 소장에 따르면 생물무기로 사용되는 생물학작용제의 생산 및 개발지는 여러 곳이다. 군수공업부 내 중앙생물학연구소, 국가과학원 공업미생물연구소, 국가과학원 균주국가보관소 일용실, 의학과학원 항생소연구소 일용실, 군부 201(조선인민군 군의대학) 및 501(조선인민군 세균연구소)연구소, 평북 정주 지역의 25호공장 등이다. 이 연구소들은 생물학작용제 관련 개발 연구 및 확산 등을 연구하는 것으로 알려졌다. 함흥과학분원 일용국과 2경제 제5총국 내 생물연구소 등도 생물학작용제 연구에 관여하는 것으로 알려졌다.

화학무기 저장량 최대 5000t

북한은 1980년대부터 화학무기를 생산하기 시작했다. 현재 약 2500~5000t의 화학무기를 저장하고 있는 것으로 추정된다. 이 중 가장 위협적인 것이 신경작용제 종류다. 신경작용제는 자율신경계통의 균형을 파괴해 피해자를 짧은 시간 내에 사망하게 하는 급속 살상 작용제다. VX, 사린가스, 소만 등이 모두 여기 해당한다. VX는 한 방울이 되지 않는 분량으로 사람을 4분 내에 사망하게 할 수 있는 치명적인 독성 물질이다.

화학무기의 위력은 1·2차 세계대전을 통해 증명됐다. 화학무기 전문가들에 따르면, 현대적 의미의 화학무기는 제1차 세계대전 중인 1915년 4월 22일, 독일군이 벨기에의 이프레스(Ypress) 지역에서 영국·프랑스 연합군을 향해 사용한 염소가스가 처음이다. 이 공격으로 영국·프랑스 연합군에서는 약 5000명이 사망하고 1만5000명이 부상당했다. 이후 지속된 전쟁에서 연합군과 동맹군은 너나 할 것 없이 서로를 향해 염소가스·황겨자가스 등을 사용했다. 그 결과는 양측 모두의 막대한 피해였다. 이 전쟁에서 화학무기로 인해 발생한 사상자는 총 130만명에 달했다. 이 기간 사용된 화학가스는 12만5000t에 달했다. 화학무기의 위력을 목격한 각국은 1919년 베르사유조약과 1925년 제네바의정서를 통해 질식가스와 독성가스·세균학적 수단을 전쟁에 이용하지 못하도록 규정했다. 뒤이어 일어난 제2차 세계대전에서 일본군은 중국군을 상대로 만주에서 화학가스를 사용했다.

북한군 화학무기 보유량은 그간 언론 보도를 통해 알려진 사실과 귀순자 증언 등을 종합해 추정할 수 있다. 화학무기의 경우 보유량은 다음과 같이 추정한다. 1997년 4월 화학무기금지협약(OPCW)이 출범하면서 가입국이 보유한 화학무기를 종류별로 신고했다. 당시 러시아가 신고한 화학무기 보유량 전체의 약 80%가 신경작용제 종류였다. 전체를 기준으로 다시 분류했을 때 38%가 VX, 28%가 사린가스, 12%가 소만이었다. 화학무기 분야 전문가인 이남택 고려대 생물방어연구소 부소장은 전화통화에서 “북한은 1970년대부터 구소련의 지원하에 화학무기를 개발해왔기 때문에 보유한 화학무기의 종류와 양은 러시아와 거의 비슷하다”고 말했다.

화학무기의 원자재인 화학작용제 생산지는 평안북도 삭주에 있는 청수화학공장, 평안남도 순천의 순천질소석회비료공단, 함경남도 함흥에 있는 2.8비날론 공장 등 12곳으로 파악된다. 연구는 신의주, 흥남, 강계, 용성 등지에서 이루어진다. 연구개발을 거쳐 생산된 화학작용제는 무기화돼 후방에 저장된 후 전방 탄약고에 배치되는 것으로 알려졌다.

생화학무기는 비인도적이라는 비판을 끊임없이 받아왔다. 민간인 살상, 시가지 파괴 등 인도적 문제를 일으키기 때문이다. 이로 인해 세계는 생화학무기 확산을 막기 위해 각종 협약을 마련했다. 현재 효력을 지닌 국제협약으로는 생물무기금지협약(BWC)과 화학무기금지협약(CWC)이 대표적이다. BWC는 생물무기(작용제 및 독소)의 개발·생산·비축을 전면 금지하는 협약으로 1975년 발효돼 현재 전 세계 175개국이 가입했다. 남·북한 모두 이 협약에 가입해 있다. 한국은 1987년 6월, 북한은 1987년 3월 가입했다.

억제력 있는 CWC엔 가입 안 한 북한

문제는 BWC의 경우 실질적인 구속력이 없다는 점이다. 성백린 교수는 “북한은 생물무기금지국제협약 가입국이면서도 한 번도 회의에 나온 적이 없다”며 “BWC 회의에 몇 차례 참석했지만 북한 대표를 본 적이 한 번도 없다”고 말했다. 그는 “BWC에서도 여러 국가의 이해관계가 첨예하게 대립하다 보니 모든 당사국들이 합의한 법이 도출되지 않은 상태라 실질적 구속력이 없다”고 말했다.

화학무기의 개발과 생산을 통제하는 협약은 CWC다. 화학무기 개발, 생산, 비축을 전면 금지하고 가입 후 10년 내 모든 화학무기를 폐기하도록 규정한 협약이다. CWC의 경우 집행기구인 OPCW(화학무기금지기구)를 별도로 두고 있다. OPCW는 의무 이행의 확인 및 사찰을 위한 기구로 그 공로를 인정받아 2013년 노벨 평화상을 수상하기도 했다. 하지만 이 협약에는 북한이 가입하지 않았다. 한국은 1997년 4월 가입했다.

BWC의 실질적인 구속력이 없다 보니 간접적인 방법으로 도입된 것이 호주그룹(AG)이다. 1985년 4월 발효된 호주그룹 협약에는 현재 세계 42개국이 가입해 있다. 생화학무기 관련 품목 및 기술이 우려국가로 확산되는 것을 방지하기 위한 수출 통제 체제다. 쉽게 말해 생화학무기를 만들 수 있는 관련 품목이나 기술이 북한·이란·이라크 같은 나라로 반입되지 못하도록 수출을 통제하는 기구다. 한국도 가입돼 있다.

2016 국방백서에 따르면 국방부는 2011년부터 한·미연합생물방어연습(AR)을 매년 실시해 생물학전 위협에 대비한 국가통합대응시스템을 점검하고 있다. 생물학전 대응은 국군화생방 방호사령부와 국군의무사령부 예하 국군의학연구소가 담당한다. 생물학작용제 탐지 및 진단의 경우 환경시료는 국군화생방방호사령부가, 임상검체시료는 국군의학연구소가 각각 담당한다.

하지만 생물학전에 대한 한국군 대비는 민간에 비해 상대적으로 부실하다는 것이 2013년 연구에 참여한 연구진의 지적이다. 주한미군의 경우 탄저는 1998년부터, 천연두는 2003년부터 백신접종을 의무화해 모두 대비가 되어 있다. 주한미군은 2015년 5월 국내에 살아있는 탄저균을 반입하는 사고로 문제가 되기도 했다. 당시 배달 이유를 추적하는 과정에서 ‘주피터 프로그램(JUPITR ATD·주한미군 합동 포털 통합 위협 인식 첨단 기술시연 프로그램)’의 존재가 알려지기도 했다.

반면 우리 군은 2013년까지 북한이 보유하고 있는 13종 중 장티푸스와 신증후군 출혈열에 대한 백신 외 11종에 대한 백신은 보유하지 못하고 있었다. 연구진은 당시 보고서에 “한국군의 접종을 위해 전염률 및 치사율이 높은 두창과 탄저균에 대한 군 소요 백신을 별도 비축하는 것이 절실하다”고 적었다. 당시 보고서 작성에 참여한 연구진은 기자와 만나 “4년 전 연구진의 지적에도 불구하고 예산을 이유로 군 내 천연두·탄저 백신은 아직까지 충분히 보급되지 못한 것으로 안다”고 말했다.

생물학전에 대비한 대응방안은 생화학테러와 생화학무기 두 가지를 중심으로 마련돼 있다. 이 중 생화학테러는 민간을 대상으로 하는 공격을 말한다. 사회적 불안과 혼란을 일으키거나 요인을 암살하는 것이 목적이다. VX를 이용한 김정남 독살이 대표적이다. 반면 생화학무기는 전시에 생화학작용제를 군사 무기로 사용하는 것을 말한다. 생물테러의 경우 보건복지부 질병관리본부가, 생물무기의 경우 국군화생방방호사령부와 국군의무사령부 예하 국군의학연구소가 담당한다. 질병관리본부가 관리하는 생물테러 예방백신은 전시 및 유사시 생물학전 대비에 군내 활용이 제한돼 있다. 주무부처가 다르다 보니 유사시에는 우왕좌왕하기가 쉽다.

다음은 ‘생물학전 대응방안연구’의 후반부에 있는 연구진의 제언이다. “미국은 매년 4조5000억원의 연구개발비를 감염성 질환의 관리와 대응에 사용한다. 이 중 3분의 1가량이 생물테러 및 생물무기 제어기술 연구에 투입된다. 이에 비해 우리나라의 경우 GDP 대비 미국의 0.1% 정도의 예산만이 생물테러 및 생물무기 제어기술 연구에 투입되고 있다. 북한과의 대치 상황을 고려할 때 우리나라는 생물무기 관련 세계에서 가장 높은 피폭 가능성을 가지고 있는 나라로서 예산의 대폭 증액이 필요하며 특히 군 자체적인 프로그램 마련을 위한 신규 R&D자금의 투입이 필요하다.”

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배용진 max@chosun.com
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