Kaboomly / 핵폭발 반경

핵폭발 피해 반경

핵폭발에는 하나의 반경이 아니라 여러 개가 있습니다. 영향의 종류와 피해 단계마다 하나씩입니다. 이 페이지는 각 원의 의미와, 무기의 크기에 따라 원이 어떻게 커지는지를 설명합니다.

모든 거리는 위의 Kaboomly 시뮬레이터와 같은 모델로 페이지를 만들 때 계산했습니다. Glasstone & Dolan의 The Effects of Nuclear Weapons(1977)에 근거한 교육용 대략적 추정치입니다.

폭풍 반경이란

저고도 핵폭발 에너지의 약 절반은 폭풍파가 됩니다. 소리보다 빠르게 퍼지는 압축된 공기층으로, 지나갈 때의 급격한 압력 상승(최대 과압)과 뒤따르는 강풍이 건물에 피해를 줍니다. 시뮬레이터는 세 단계의 과압 범위를 그립니다.

20 psi(약 140 kPa): 튼튼한 콘크리트 건물도 심하게 손상됩니다.
5 psi(약 34 kPa): 대부분의 주택이 무너지거나 크게 손상됩니다.
1 psi(약 6.9 kPa): 유리창이 깨지고 유리 파편이 위험해집니다. 건물은 가벼운 손상을 입습니다.

그 밖의 반경

화구

처음 1초 안에 생기는 빛나는 초고온 기체 덩어리입니다. 반경은 위력의 약 0.4제곱에 비례해 커집니다(Glasstone & Dolan §2.127). 지표 폭발에서는 지면에 닿습니다.

3도 화상

열 섬광은 빛의 속도로 퍼져, 가장 심한 폭풍 피해보다 훨씬 먼 곳까지 노출된 피부에 화상을 입힐 수 있습니다. 가시거리 약 19 km의 맑은 날, 3도 화상 확률이 50%인 거리를 표시합니다.

500 rem 초기 방사선

처음 1분 동안의 중성자와 감마선입니다. 공기에 빠르게 흡수되기 때문에 위력이 커져도 반경은 거의 늘지 않습니다.

위력별 반경 표

시뮬레이터의 일곱 가지 무기에 대해, 정해진 고도의 공중 폭발과 지표 폭발의 모든 반경을 정리했습니다. 거리는 폭심지에서 지면을 따라 잰 값입니다.

공중 폭발 (히로시마를 기준으로 환산한 고정 고도)
무기	화구	20 psi	5 psi	1 psi	3도 화상	500 rem
리틀 보이15 kt	0.16 km0.10 mi	0.42 km0.26 mi	1.6 km0.98 mi	4.5 km2.8 mi	2.2 km1.3 mi	1.3 km0.84 mi
팻 맨21 kt	0.18 km0.11 mi	0.47 km0.29 mi	1.8 km1.1 mi	5.0 km3.1 mi	2.5 km1.5 mi	1.4 km0.87 mi
W76100 kt	0.35 km0.21 mi	0.79 km0.49 mi	3.0 km1.8 mi	8.4 km5.2 mi	4.7 km2.9 mi	1.6 km1.0 mi
W88^*475 kt	0.65 km0.40 mi	1.3 km0.83 mi	5.0 km3.1 mi	14 km8.8 mi	8.3 km5.2 mi	1.6 km0.99 mi
B83^*1.2 Mt	0.93 km0.58 mi	1.8 km1.1 mi	6.8 km4.2 mi	19 km12 mi	11 km7.1 mi	1.4 km0.89 mi
캐슬 브라보^*15 Mt	2.6 km1.6 mi	4.2 km2.6 mi	16 km9.8 mi	45 km28 mi	24 km15 mi	없음지면 기준
차르 봄바^*50 Mt	4.2 km2.6 mi	6.3 km3.9 mi	24 km15 mi	67 km42 mi	34 km21 mi	없음지면 기준

지표 폭발
무기	화구	20 psi	5 psi	1 psi	3도 화상	500 rem
리틀 보이15 kt	0.21 km0.13 mi	0.55 km0.34 mi	1.1 km0.71 mi	3.5 km2.2 mi	1.6 km1.0 mi	1.4 km0.86 mi
팻 맨21 kt	0.24 km0.15 mi	0.61 km0.38 mi	1.3 km0.80 mi	3.9 km2.4 mi	1.9 km1.2 mi	1.5 km0.90 mi
W76100 kt	0.46 km0.28 mi	1.0 km0.64 mi	2.2 km1.3 mi	6.6 km4.1 mi	3.5 km2.2 mi	1.9 km1.2 mi
W88475 kt	0.85 km0.53 mi	1.7 km1.1 mi	3.6 km2.3 mi	11 km6.9 mi	6.5 km4.0 mi	2.4 km1.5 mi
B831.2 Mt	1.2 km0.77 mi	2.4 km1.5 mi	4.9 km3.1 mi	15 km9.4 mi	9.2 km5.7 mi	2.8 km1.8 mi
캐슬 브라보^*15 Mt	3.4 km2.1 mi	5.5 km3.4 mi	11 km7.1 mi	35 km22 mi	22 km14 mi	4.9 km3.0 mi
차르 봄바^*50 Mt	5.5 km3.4 mi	8.2 km5.1 mi	17 km11 mi	53 km33 mi	34 km21 mi	6.0 km3.7 mi

* 이 행의 값 가운데 하나 이상이 원자료 도표의 범위(예: 10메가톤 초과)를 벗어나 외삽한 값입니다. ‘없음’은 해당 고도에서 500 rem 선량이 지면에 닿지 않는다는 뜻입니다. 값은 반올림했습니다.

위력에 따라 반경은 어떻게 커질까

B83(1.2 Mt)는 리틀 보이(15 kt)보다 위력이 약 80배지만, 공중 폭발의 5 psi 반경은 4.3배에 그칩니다. 80의 세제곱근은 약 4.3로, 세제곱근 법칙과 맞습니다. 반경을 두 배로 하려면 위력이 약 여덟 배 필요합니다.

공중 폭발과 지표 폭발

W76(100 kt)의 경우, 5 psi 범위는 공중 폭발에서 3.0 km, 지표 폭발에서 2.2 km입니다. 20 psi는 반대로 공중 0.79 km, 지표 1.0 km입니다. 위에서 내려온 폭풍파는 지면에 반사되어 강해지기 때문에 중간 정도의 과압이 더 넓게 퍼집니다. 지표 폭발은 국지적인 낙진을 많이 만듭니다.

반경이 반영하지 않는 것

원은 평평하고 트인 지형과 맑은 공기를 가정합니다. 언덕과 밀집한 건물은 뒤쪽을 가리고, 안개·비·눈은 열의 영향을 바꿉니다. 실제 영향은 선에서 딱 끝나지 않고 점차 약해집니다. 숫자는 규모를 보여 줄 뿐 예측이 아닙니다.

지도에서 확인하기

위로 올라가 서울, 부산 등 익숙한 도시를 고르고, 같은 위력으로 공중 폭발과 지표 폭발을 비교해 보세요.

자주 묻는 질문

핵폭탄의 피해 반경은 얼마나 되나요?

하나의 숫자로 말할 수 없습니다. 영향마다 닿는 거리가 다르고, 위력과 공중 폭발인지 지표 폭발인지에 따라 달라집니다. 폭풍은 보통 과압 단계로 설명합니다. 20 psi는 튼튼한 건물의 심각한 손상, 5 psi는 대부분의 주택 붕괴, 1 psi는 유리창 파손 수준입니다. 이 페이지의 표에 일곱 가지 역사적 위력의 값을 정리했습니다.

psi는 무슨 뜻인가요?

pound per square inch의 약자로, 폭풍파에서 공기 압력이 평상시(해수면에서 약 14.7 psi)보다 얼마나 높아지는지를 나타냅니다. 1 psi는 약 6.9 kPa입니다.

위력이 두 배면 반경도 두 배인가요?

아닙니다. 폭풍 반경은 위력의 세제곱근에 비례해 커지므로, 위력이 여덟 배가 되어도 거리는 약 두 배에 그칩니다. 화상 범위는 중소 위력에서 더 빨리 커지고, 방사선 범위는 거의 늘지 않습니다.

가장 큰 폭탄에서 500 rem 범위가 없는 이유는?

시뮬레이터의 공중 폭발은 위력에 맞춰 정한 고도에서 일어납니다. 가장 큰 위력에서는 그 고도가 수 km에 이르러, 지면에 도달하는 초기 방사선이 500 rem 아래로 떨어집니다. 폭풍과 열은 여전히 매우 넓은 지역에 닿습니다.

이 반경은 얼마나 정확한가요?

평평한 지형, 표준 대기, 맑은 날씨를 가정한 이상화된 추정치입니다. 폭풍 모델은 대부분의 검증 사례에서 Glasstone & Dolan(1977)과 약 10~15% 이내로 일치합니다. 실제 지형, 건물, 날씨는 결과를 바꿉니다.