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생물학전에 대한 언론보도의 허상을 끝까지 밝힌다
생물무기 (Biological Warfare Agent) 파헤치기 (1)
예병일
대구에서 일어난 지하철 참사는 사건발생 1주일을 넘긴 지금까지도 전국민을 충격에서 벗어나지 못하게 하고 있다. 이와 관련된 신문 보도 자료중에 “화생방훈련 때 하던 대로 바닥에 엎드린 후 눈과 귀를 막은 채 입을 벌리고 물기를 코 밑에 바르며 구조되기를 기다렸다”는 증언이 있었다. 이 생존자가 이야기한 화생방훈련이 군대 시절 경험한 것인지 민방위훈련시 경험한 것인지는 확실치 않지만 대한민국 국민이면 누구나 화생방훈련을 경험한 바 있을 것이다.
매달 한차례씩 전국민들의 일상생활에 불편을 끼쳐 가며 실시되는 민방위훈련은 경계경보, 공습경보, 화생방경보, 해제경보가 적어도 한번 이상 발효되어야 끝이 난다. 70~80년대에 초중고를 다닌 필자의 경우 매달 한번씩 수업을 중단한 채 운동장 한쪽 구석에 쪼그리고 앉아 있다가 화생방경보가 울릴 때면 모두 땅바닥에 엎드린 채 옷을 더럽혀 가며 괴로운 시간을 보내야만 했는데 그런 경험을 통하여 소중한 생명을 건진 사람이 생겨났으니 적어도 그 당사자만큼은 훈련에 대한 본전을 완전히 뽑은 셈이다.
옷을 땅바닥에 대야 하므로 민방위훈련 중에서도 가장 귀찮은 존재였던 화생방훈련은 화학, 생물학, 방사능(핵) 무기에 대한 대비를 하는 훈련이다. 1945년 8월, 히로시마와 나가사끼에 투하된 원자폭탄 두 방은 제2차 세계대전의 종말을 선포함과 동시에 방사능 무기의 무서운 효과를 명확히 보여 주었고, 영화 <더 록>과 <언더시즈 3> 등에서 소재로 등장한 것은 화학 무기였으며, 1995년에 발생하여 아직도 일반인들의 기억에 생생하게 남아 있는 옴진리교의 동경 지하철 테러 사건도 사린(Sarin)이라는 이름의 화학 무기를 불법으로 제조하여 공공시설에 뿌린 사건이었다.
2001년 9월 11일, 오사마 빈 라덴의 항공기 테러 직후 미국 여러 기관에 배달되던 백색가루가 탄저균으로부터 만들어진 것이라는 사실이 알려지면서 한동안 일반인들에게 남의 일같지 않게 받아들여지던 생물 무기에 대한 여러 가지 이야기들은 이제 약 1년 반의 세월이 흐르면서 어느 정도 잠잠해져서 소강상태를 보이고 있으며, 가끔씩 대중매체를 통해 관련 기사들이 소개되었다가 조용히 사라져갈 뿐이다.
미생물체를 이용한 테러(bioterror)에 대한 기사가 넘쳐나던 시기에 “보툴리누스균에서 분리한 독소 1g으로 1,700만명을 죽일 수 있”다는 기사나 0.0000001g의 미생물이 자신보다 60조배나 무거운 60000g의 인간을 살상할 수 있”다는 보도를 한 대중매체도 있었다. 과연 정부나 관련 기관에서 이에 대한 대비를 철저히 해놓았기에 이제 그와 관련된 보도가 자취를 감춘 것인지는 알 수 없지만 대형사건이 일어난 후에 잠시 떠들다가 다시 원래대로 돌아가는 일이 대한민국에서는 워낙 일반화되어 있는 일이다 보니 가까운 시일 내에 벌어질 지도 모르는 미국과 이라크의 한 판에서 뭔가 굵직한 건수가 터지기 전에는 전과 같이 생물 무기에 대한 정보를 접하기가 쉬울 것 같지는 않다.
화생방이란 군사용어로 화학전, 생물학전, 방사능전(핵전)을 의미하는 것으로 화학전에 사용되는 물질을 화학 작용제, 생물학전에 사용되는 물질을 생물학 작용제라 한다. 생물학 작용제는 살아 있는 생명체를 그대로 사용하는 미생물 작용제와 살아 있는 생명체에서 인체에 해가 되는 물질만을 분리하여 사용하는 독소 작용제로 나눌 수가 있다.
그런데 과연 위에 인용한 보도내용이 사실일까?
결론부터 이야기하자면 위의 내용은 사실로 보기 어려운 내용이다. 필자들이 정확한 내용을 알고 쓴 것인지는 알 수 없지만 분명한 것은 전쟁이나 테러에서 위의 내용이 실현되기는 불가능하다는 것이다.
보툴리누스균 독소가 아무리 인체에 치명적이라 하더라도 1,700만명을 한 군데에 모아놓고 1g으로 몰살시킬 수 있는 어떤 방법도 존재하지 않는다. 즉 살포하더라도 모든 사람이 생명을 잃는 일은 발생하지 않으며, 1,700만분의 1g을 물에 타서 마시거나 에어로졸로 만들어 흡입하여도 절대로 목숨을 잃지 않는다. 1,700만분의 1g이라는 치사량은 특정독소가 인체에 해를 끼칠 수 있는 특정부위에 정확히 주입되었을 때나 치명적인 효과를 가져올 수 있는 양이다. 그러므로 우편으로 한 푸대의 탄저균 백색가루가 배달되어도 재수없게 목숨을 잃는 사람들이 몇 사람 발생할 뿐 가루에 노출된 모든 사람들에게 치명적인 효과를 가져오지는 않는 것이다.
그렇지 않다면 병원성 미생물 연구자들은 매일 목숨걸고 연구에 임하는 것이나 전혀 다를 바가 없다. 강조해야 할 것은 생물학 작용제를 가까이에서 접하게 되더라도 얼른 피하는 것이다. 물론 우연의 결과로 먹거나 흡입하였을 경우 해독제 등과 같은 후속조치를 취해야 하지만 전쟁이건 테러건 어떤 상황이라도 사람을 꼼짝 못하게 묶어 놓고 치명적인 독소 1,700만분의 1g을 작용부위에 정확히 찔러넣어 살해하는 방법을 시행할 수는 없을 것이며, 병원성 미생물 0.0000001g이 인체에 감염된다면 잠복기를 지나 증상이 나타나는 순간 병원에 가서 치료를 받고 회복할 수 있을 테니 전쟁에서 살상을 목적으로 그런 소량을 사용할 수는 없는 것이다.
바꾸어 이야기하자면 몽둥이 하나 들고 한 명씩 차례로 때려 죽여서 대한민국 4,500만명을 모두 저세상으로 보낼 수 있으니 몽둥이 하나가 원자폭탄 하나보다 더 무서운 무기라고 하는 것과 별 차이가 없는 것이다. 또한 탄저균 뿐 아니라 생물학 작용제로서 사용가능성이 상대적으로 낮은 디프테리아나 파상풍 균에서 분리한 독소도 치사량에 있어서는 탄저균과 비교하여 별 차이가 없으므로 치명적이라는 이유로 탄저균이 무기로서의 사용가능성이 높은 것도 아니다.
의도했건 의도하지 않았건 독자들에게 정확한 정보를 전달하지 못한 보도내용에 도전장을 던지며, 앞으로 더스틴 호프만 주연의 <아웃브레이크>, 로빈 쿡 원작소설을 영화화한 동명의 <아웃브레이크>, 탐 크루즈 주연의 <미션 임파서블 2>, 브루스 윌리스 주연의 <12 몽키즈> 등에서 주요 소재로 등장한 생물학 작용제에 대한 이야기를 전개하고자 한다.
* 필자의 홈페이지로 가시면 유전공학에 관한 더많은 정보를 얻을 수 있습니다. http://yeh.pe.kr/
화학병과는 있지만 생물병과는 없다? 생물무기의 활용성
생물무기 (Biological Warfare Agent) 파헤치기 (2)
예병일
군대에 다녀와 보신 분은 알 거다. 대한민국 육군에 화학병과는 있지만 생물병과가 없다는 사실을.
입대 초기에 받은 군사교육과 훈련시 화생방 훈련 등의 시간에 화학무기에 대한 교육은 화학병과의 장교나 하사관이 담당했을 것이다. 그런데 생물무기에 대한 교육은 누가 담당했는지 기억해 보라. 과연 그런 교육을 받기는 했는지도 기억에 가물가물할 것이다.
화학부대, 제독차, 제독병, 탐지병 등 화학 무기를 대비하기 위한 인적 물적 요소들은 편제에 잡혀 있지만 생물무기에 대해서는 내세울 만한 전문인력이나 물적 요소들이 쉽게 떠오르지 않을 것이다. 물론 그렇다고 해서 대한민국 국방부가 생물무기에 대하여 전혀 대비를 하고 있지 않다는 것은 아니다. (필자도 군 시절 생물무기와 관련된 직책을 맡았던 사람이며, 보안관계상 군시절에 얻은 정보는 완전히 배제한 채 누구나 찾을 수 있는 자료들만을 토대로 본 칼럼을 전개해 갈 것이다)
다시 생각해 보자. 화학무기에 대해서는 떠오르는 것이 있는데 생물무기에 대해서는 떠오르는 게 없다. 그 이유가 뭘까?
해답은 생물무기의 활용도, 즉 사용가능성이 화학무기 사용가능성보다 훨씬 낮기 때문이다. 가능성 높은 무기에 더 많이 대비하는 것이 당연하지 않은가! 매스컴의 보도 기사, 영화와 소설의 소재 등을 찾아 보면 생물무기보다는 화학무기에 대한 내용이 훨씬 많음을 쉽게 아실 수 있으며, 벌써 오래 전부터 이라크에 화학무기를 사찰하거나 핵무기를 사찰한다는 이야기는 나오고 있지만 (그래봐야 이라크가 계속 거부해서 제대로 실시하지는 못했다) 생물무기를 사찰한다는 이야기는 거의 들어보지 못했을 것이다. 이라크가 생물무기를 대량으로 가지고 있을 가능성은 있지만 활용가능성이라는 면에서는 훨씬 떨어지며 실제로 이라크가 80년대 말에 투르크족을 몰아내기 위하여 화학무기를 사용했다는 증거는 찾아냈지만 생물무기 사용에 대한 것은 걸프전 때 사용했다는 의심만 있을 뿐 증거는 찾아내지 못하고 있고, 미국방부도 공식적으로는 부인하고 있다. (여기에 대해서는 본 연재를 전개해 가면서 다음 기회에 자세히 올리겠다)
화학병과는 존재하지만 생물병과가 존재하지 않는 것은 미군을 비롯한 여러 나라 군대가 마찬가지이며, 이것은 생물전이 화학전보다는 실전가능성이 훨씬 떨어지기 때문이다. 그렇지만 사용가능성을 완전히 배제할 수는 없으며, 여러 가지 이유로 생물무기 사용이 제한되어 있다. 단지 테러 등의 목적으로 이용되어 민심을 흉흉하게 하는 경우 정확한 대비책이나 행동강령도 제시하지 못한 채 극미량으로 사람을 죽일 수 있으니 엽기적이라고 호들갑을 떠는 것은 문제해결에 도움은 커녕 사용자의 의도에 맞장구를 쳐 주는 반응일 뿐이다.
생물학 작용제를 사용하는 이유
생물 무기 또는 생물학 작용제는 거의 같은 의미로 사용된다. 생물학 작용제로 사용할 수 있는 것은 인체에 병을 일으키는 모든 미생물이며, 목적에 따라서는 인체에는 아무 해가 없지만 가축에게만 병을 일으키는 미생물을 사용할 수도 있다. 과거의 예에서 볼 수 있듯이 페스트나 두창(일본식 이름은 천연두)에 감염된 옷이나 이불을 적군진영에 던져 놓는 것과 같이 미생물 자체를 무기로 사용할 수도 있으며 (이를 미생물 작용제라 함), 9.11 테러 이후 미국전역을 떠들썩하게 했던 것처럼 탄저(병)를 일으키는 탄저균에서 인체에 작용하는 독성 물질만을 분리하여 사용할 수도 있다 (이를 독소 작용제라 함).
생물학 작용제는 대량 살포로 전세를 한 번에 뒤집기보다는 암살과 같은 테러 등의 목적으로 소량을 사용하는 것이 유력한 방법이다. 1g으로 천만명에서 일억명을 죽일 수 있으니 45-450g으로 전 인류를 몰살시킬 수 있다는 것은 전혀 논리에 맞지 않는 엉터리 내용이며, 전세계 어느 나라도 생물무기를 대량 살포에 대비는 할지언정 대량살포로 전쟁을 마무리하겠다는 구상을 하지는 못하고 있다. (여기에 대해서는 다음호에 자세히 설명하겠다) 실제 생물무기 관련 야전교범에서는 “무능화와 혼란을 일으키는 것만으로도 효과가 있으며, 치명적일 필요는 없다”는 내용까지 발견할 수 있으므로 무서운 무기임에는 틀림없으나 “생물무기는 치명적이므로 무서운 무기”라는 것은 잘못된 주장이다.
즉 생물무기는 전장에서 상대방의 무능화와 혼란을 초래하여 전투력 손실을 의도하거나 민간인들에게 살포하여 민심을 교란시키기 위하여, 그리고 특정인이나 건물에 대한 테러 목적으로 사용할 수 있을 뿐이며, 화학무기는 이와 같은 목적 외에 제2차 세계대전시 독일군이 했던 것처럼 인명살상을 위해 밀폐된 공간에서도 사용할 수 있다는 점을 감안하며 활용도라는 측면에서는 생물무기가 화학무기보다 떨어진다고 할 수밖에 없다.
생물무기가 화학무기보다 활용도가 낮음에도 불구하고 이를 무기화하려 사용하려는 노력은 20세기를 지나 21세기가 시작된 지금도 계속되고 있다. 당연히 활용도를 높이기 위한 노력이 진행되었고, 여러 가지 면을 고려해 보면 사용가능성이 전보다 향상되어 가고 있는 것도 사실이다. 그러나 아직까지는 핵무기, 화학무기, 재래식 무기와 비교할 때 활용도가 떨어진다고 볼 수 있다. 그런데도 생물무기 사용가능성을 언급하지 않을 수 없는 첫 번째 이유는 생산비의 경제성 때문이다.
1969년에 UN에서 발간한 보고서에 따르면 전장에서 1제곱 킬로미터에 사용하기 위한 무기 생산비가 생물무기는 1$, 화학무기는 600$, 핵무기는 800$, 재래식 무기는 2000$이므로 무기 개발자의 입장에서는 효과적인 생물무기를 개발하는 일에 관심을 두지 않을 수 없을 것이며, 최근 비약적으로 발전하고 있는 생명과학 기술은 새로운 개념의 생물무기 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대되므로 더욱 매력을 느낄 수 있는 것이다.
생물학 작용제의 침입경로
생물학 작용제가 인체에 침입하는 경로는 네 가지를 생각할 수가 있다. 가장 유력한 경로는 호흡기를 통해 폐로 흡입되는 것으로 생물학 작용제의 대응책을 준비하는 데에도 이 경로가 가장 중요하게 적용된다. 다음으로 음식이나 물에 오염되어 입을 통과하여 소화기로 들어오는 경로가 있으며, 피부를 통해 들어오는 경로와 피부에 생긴 상처를 통해 들어오는 경로를 생각할 수 있다.
이 중에서 피부와 피부의 상처를 통해 들어오는 경우는 일반옷이나 특수옷을 사용함으로써 어느 정도 퇴치가 가능하며, 과거에는 물을 통해 전파되는 수인성 전염병(장티푸스, 콜레라, 세균성 이질 등)에 대한 대비책이 절실하였으나 수돗물에는 병원성 세균을 퇴치하기 위해 들어 있는 염소가 방어효과를 지닐 수 있으므로 최근에는 큰 효과를 가지기 힘든 것으로 평가되고 있다. 우물물이나 음식 등은 공기중에 오염되어 호흡기를 통해 들어오는 것보다는 큰 효과를 보기 어렵지만 지금도 적당한 대비책이 없는 것은 문제가 되므로 초기 환자 발생시 조기에 탐지하여 대피하는 것이 가장 중요하다.
호흡기를 통한 전파경로에서 가장 중요한 요소로 작용하는 것은 입자의 크기이다. 화학 무기와 마찬가지로 생물 무기도 일단 살포되면 바람을 통해서 넓은 지역으로 전파되어야 큰 효과를 지닐 수 있으며, 이를 위해서는 살포되는 입자의 크기가 적당해야 하고, 희생자들이 의심하지 않고 폐로 깊이 들이킬 수 있어야 한다. 결론적으로 지름 1-5μm 정도의 입자가 가장 사용하기 용이한 크기인데 이보다 더 크면 공기중에서 가라앉거나 목구멍으로 들어갈 때 기도에서 걸러질 수가 있다. 이 정도 크기라면 뭉쳐져도 육안으로 식별이 불가능하며, 이보다 더 작으면 바람에 의하여 쉽게 희석되어 버릴 가능성이 있다.
이상적인 생물학 작용제
이상적인 생물학 작용제의 필요조건을 나열하면 다음과 같다.
1. 에어로졸 상태로 만들었을 때 적절한 크기를 지니고 있어야 한다. (위 설명 참조)
2. 대량 생산 가능하고 또 쉬워야 한다.
극미량으로 살상효과를 지닌다고 해서 소량으로 사용가능한 것은 아니다. 최소한의 지역에 사용하려 해도 대량생산 능력이 요구되며, 9.11 테러 직후 미국 여러 지역에 배달된 백색가루를 떠올려 보아도 사망자들에게는 안 된 일이지만 상자 단위로 사용된 백색가루의 효과가 그리 크지 않았음을 알 수가 있다.
3. 생산과 운반이 가능한 양으로 인체에 치명적이거나 무능화효과가 있어야 한다.
지금까지 생물 무기가 대량으로 사용되지 못한 가장 근본적인 이유는 운반수단이 용이하지 않기 때문이다. 미생물 작용제는 말할 것도 없이 독소 작용제도 열에 약하므로 잘 파괴되는데 미사일 개발시 작용제에 열을 전달하지 않게 하고 충돌시 또 열이 전달되지 않도록 설계하는 것이 쉬운 일이 아니었다. 최근에는 탄두에 생물무기를 장착하는 방법이 개발되어 사용을 기다리고 있다는 내용이 보고되고 있지만 아직 사용예는 없다. 과거에는 소량을 특정 지역에 테러나 심리전의 목적으로 사용하였으므로 때에 따라서는 (콜레라균을 사용한 경우와 같이) 사람을 불편하게 하는 효과는 있지만 치명적이거나 무능화효과를 보이지 못한 경우도 있었다.
4. 전파가 용이해야 한다.
일단 사용된 생물무기는 기상 조건 또는 숙주(사람)에 의하여 타인에게 쉽게 전파되어야 효과를 극대화할 수 있다.
5. 저장하기 쉬워야 한다.
미생물의 특성상 배양된 미생물을 오래 보관하는 것이 쉽지 않다. 아주 낮은 온도에 들어갔다 나온 미생물은 활성화될 때까지 어느 정도 시간이 필요하므로 이런 점들을 감안하여 저장하기 쉬운 것을 무기로 선택하여야 한다.
6. 생물 무기의 독성이 환경에 관계없이 안정성을 유지할 수 있어야 한다.
생물무기의 최대단점은 환경의 영향을 많이 받는 것이다. 간단한 예로 자외선이 내리쬐는 날 아무리 사용해 봐야 그 효과는 기대치에 훨씬 못미치게 될 것이다. 그러므로 환경에 영향을 적게 받는 것일수록 무기로서의 효과가 클 수밖에 없다.
7. 적군에게는 취약하고, 아군에게는 무해하여야 한다.
아군은 모두 백신을 이용하여 면역 능력을 가지고 있지만 적군은 전혀 면역 능력이 없는 미생물을 사용할 수 있다면 이보다 더 이상적일 수는 없다. 생물학 작용제의 가장 큰 단점이 적을 감염시킬 수 있는 미생물이라면 아군에게도 해가 될 수 있다는 점이므로 적군에게는 취약하지만 아군에게는 무해한 작용제를 찾은 것이 무엇보다 중요하다.
이상이 이상적인 생물학 작용제가 가져야 할 조건이므로 보건이나 의료 관계자들은 당연히 대량살포에 대비할 수 있는 방법을 찾아야 할 것이다.
* 다음 호에는 생물학 작용제의 장단점이 소개됩니다.
더 많은 내용을 원하시는 분들은 다음 내용을 참고로 하시기 바랍니다.
1. Judith Miller 외. Germs: Biological Weapons and America's Secret War, 2001
2. US government. 21st Century Complete Guide to Bioterrorism, Biological and Chemical Weapons, Germs and Germ Warfare, Nuclear and Radiation Terrorism. 2002
3. Manchee R, Stewart W. The deconatamination of Gruinard Island. Chem-Br, 1988
4. McNally RE, Morrison MB, Stark M, et al. Effectiveness of Medical Defense Interventions against Predicted Battlefield Levels of Bacillus Anthracis. Joppa, Md: Science Applications International Corp, 1993
5. Angelo Salvucci Jr. Biological Terrorism, 2000
6. Patrick WC. Overview of Biological Warfare. Frederick Md: Oct 30, 1992; unpublished manuscript
7. 미군 Medical Research of Institute에서 발간한 텍스트북 (http://chemdef.apgea.army.mil/textbook에서 볼 수 있었으나 3월 2일 현재 접속 불가능)
출처:유용원의 군사세계