[과학] 생물학 무기를 디벼주마!
- 생물학 무기의 역사(3)

2003.9.21.일요일
딴지 생물학부

지금까지 3회에 걸쳐서 생물학 무기의 종류와 역사에 대해서 디벼보았다. 게시판을 보니까 내용 졸라 어려워서 머리에 쥐난다, 기사를 뭐 이따위로 쓰냐 등의 이야기가 가장 많이 올라왔지만서리 그 중에선 북한의 생물학 무기를 디벼 달라는 내용도 많았다.

솔직히 이전의 기사들은 어느 정도의 근거(보고서나 정부 문서)를 갖고 있기 때문에 누가 따지고 들어도 도망갈 구멍이 있었는데, 북한은 공식적인 기록이 공개되고 있지 않고 주로 탈북자나 구 소련의 과학자들의 증언이 주를 이루고 있어서 도망갈 구멍을 찾기가 어렵다.

그렇지만 워낙 디벼 달라는 분들이 많기 때문에 아싸리, 생물학 무기 보유 국가로 의심되는 나라들과 함께 도매급으로 다루어 보려고 한다.   

  생물학 무기 보유 의심 국가들

위의 그림에서 볼 수 있듯이 20여 국가가 생물학 무기 보유 국가로 의심을 받고 있거나 실제로 생물학 무기를 보유하고 있다.

확실히 보유했으나 생물학 무기 협정으로 인하여 생물학 무기를 공식적으로 파기하였다고 보고한 나라들은 미국, 러시아(구 소련), 영국, 프랑스, 독일, 캐나다, 일본, 남아프리카 공화국이다.

또한 생물학 무기의 개발이 어느 정도 사실로 확인 된 나라로는 이라크, 북한, 이집트, 시리아가 있다. 그리고 구체적인 정보는 없지만 생물학 무기를 개발하고 있는 것으로 추정되고 있는 나라들은 언급되지는 않았지만 지도에 표시된 나머지 나라들이다.

미국, 러시아, 영국, 독일, 프랑스 등은 이전의 기사에서 1차 세계 대전부터 생물학 무기를 개발해 왔다는 사실을 확인하였으니 따로 언급은 하지 않고 북한의 생물학 무기에 대해서 이야기 해보겠다.

북한의 생물학 무기 개발에 대한 최초의 발언은 1960년대에 있었다. 당시 북한의 김일성 주석은 생화학 무기 개발을 독려하였으며, 1980년 11월에 소집된 노동당 중앙위 군사위원회에서는 "독가스와 세균무기를 많이 생산하여 조국통일이라는 큰 사명에 효과적으로 사용하라"는 교시까지 내렸다고 한다.

이런 근원적인 문제 때문에 2001년에 발생한 9.11테러이후 깡패국가의 하나로 여겨지고 있는 북한의 생물학 무기에 대한 관심들이 더욱 증폭하게 된 것이다. 현재 북한에 대한 자료들은 탈북자들의 증언과 군사무기 전문가의 자료를 근간으로 하고 있다.

북한의 생물학 무기시설에 대해 살펴보면 다른 목적의 기관으로 위장된 10여 곳의 연구 및 생산시설을 갖추었다고 한다. 이곳에서 13종의 생물학 무기를 1000t 이상 보유하고 있으며 인체 실험도 이미 80년대에 실시되었다고 한다. 또한 구 소련의 생물학 무기 책임자 중 한 명인 캔 알리벡은, "1980년~1990년 사이에 북한은 변종 천연두 바이러스를 소련으로부터 공급받아 생물학 무기를 개발해 왔으며, 이를 위해 소련에 과학자들을 다수 파견하여 교육을 받게 하였다"고 증언하였다.

그러나 이와 반대되는 주장을 하는 사람들도 있다. 그들의 주장에 따르면 2000년 국방백서에서는 북한이 탄저균 등 생물무기를 배양 및 생산할 수 있는 능력을 보유하고 있는 것으로 추정하는 수준이고,  2001년 1월 미 국방부가 작성한 대량살상무기 확산과 대응이라는 보고서에서도 북한이 1960년대부터 생물학무기를 연구 개발해 왔으며 현재에 생물학무기 능력을 보유하고 있을 가능성이 있는 정도로만 평가하고 있다. 게다가 지난 5월 주한미군은 네티즌을 대상으로 한 브리핑에서 북한의 생물학 무기는 사용할 수 있는 단계가 아니라는 견해를 밝혔다.

이렇게 썰들이 분분한 것은 북한이 생물학 무기를 보유했을 가능성이 엄청나게 높지만 확증(생물학 무기에 대한 공식 사찰 결과)이 없기 때문에 단정적인 결론을 내지 못하고 있는 것이다.

이런 이유로 실제 미국이 생물학 무기 사찰을 하자고 몇 번 나선 적이 있으나 북한은 오히려 미국이 전 세계에서 생물학 무기 연구를 가장 많이 해왔고, 다량 보유하고 있으며, 예전에 한국전쟁 당시에도 사용했다고 주장하며 사찰을 거부하고 있다. 때문에 당분간은 정확한 결론을 내기는 어려울 것 같다.

  9.11 테러 이후의 미국의 탄저균 편지는 자작극?

탄저균 편지가 미국의 자작극인지는 불확실하지만 그 탄저균이 미국의 생물학 무기 연구시설인 캠프 디트릭에서 유래된 것이라는 사실이 공식적으로 확인되었다. 그러나 캠프 디트릭에서 분실 된 것은 아니고 관련 연구기관들에 탄저균을 제공한 일이 있는데 이곳에서 유출이 된 것으로 추정되고 있다. 이와 같은 설명 이후에 탄저균에 대한 FBI의 수사는 확실한 결론을 내지 못하고 미궁에 빠진 상태이다.

그러나 탄저균 편지에 있어서 미국의 자작극으로 추정되는 가장 큰 의심점은 배양된 탄저균을 포자로 만드는 제조 방법이 이라크의 벤토나이트와 실리카 같은 방법보다 훨씬 진보한 것으로써 미국에서 탄저균을 생물학 무기로 개발하는데 사용한 방법과 동일하기 때문이다.

 
  생물학 무기의 장점

기존에 알려진 생물학 무기들은 재래식 화학무기와 달리 제조비용이 적게 든다. 1톤을 만들어내는데 핵폭탄은 대략 100만 달러 정도의 비용이 소요되는 반면 생물무기는 1만 달러 이하로도 생산이 가능하기 때문에 빈자의 원자폭탄으로 불리고 있다. 실제 미국에서 2차 세계대전 당시 원자탄 개발에 20억 달러가 들어갔지만 생물학 무기 개발에는 고작(?) 6천만 달밖에는 안 들었다고 한다.

사실 생물학 무기는 생물학 제지를 만드는 제약회사 공장이나 맥주 제조 공장과 같은 미생물을 취급하는 시설로도 은밀하게 대량생산이 가능하다. 앞서 언급한 라즈니시교의 사례를 보더라도 의료기구와 과학기구를 공급하는 회사로부터 실험기구를 구입하여 제조한 사례가 있다. 또한 적군파나 오움 진리교를 포함하여 여러 테러 집단에서도 테러에 이용할 목적으로 작은 실험실이나 농장, 심지어는 가정에서 만들어 낸 예도 있었다.

1999년 미국 국방부의 산하기관인 방어위협감소국(DTRA)에서 실시한 수개월에 걸친 모의실험에서도 유럽 회사에서 구입한 50L의 발효주와 주변의 철물점에서 구입한 파이프, 필터 등을 이용하여 탄저균의 모조품을 900g이나 생산하는데 성공하여 생물학무기의 생산이 쉽다는 것을 입증하였다.

그렇다면 이들은 어떻게 생물학 무기를 구입하는 것일까 하는 의문이 발생한다. 라즈시니교의 경우 연구용 미생물을 제공하는 미국의 비영리 공공기관인 ATCC(American Type Culture Collection)로부터 중독을 일으키는 살모넬라균, 장티푸스균, 야토병균, 장염을 유발하는 적리균, 수막염균을 구입하여 연구를 진행하였다고 한다.

이것이 가능했던 이유는 연구기관에 소속된 사람이 일종의 각서(연구 목적에만 사용한다는) 한 장만 작성하면 병원균도 구입할 수 있었기 때문인데 당시 라즈시니교에는 보건업무에 관련된 사람이 생물학 무기를 이용하는데 주된 역할을 하였다.

이라크가 생산한 탄저균도 1980년대에 이란을 견제하기 위하여 미국의 지원을 받던 시절 ATCC를 통하여 구입한 것으로 추정되고 있다. 이처럼 수 차례에 걸쳐서 병원균을 공급한 역할을 해왔기 때문에 최근에 ATCC는 병원성 균에 대해서 굉장히 까다로운 조건을 걸고 공급하거나, 아니면 아예 공급을 하지 않고 있다.

한편 미국에서 극우 테러를 수행하려다 미수에 그친 백인 우월단체의 리더인 래리 해리스는 탄저병으로 죽은 소의 사체에서 탄저균을, 고지대에 서식하는 쥐의 혈액에서 페스트를 분리 배양하여 테러에 이용하려고 했다고 밝혔다. 지금은 거의 대부분이 사라졌지만 9.11 당시만 하더라도 인터넷 상에서 생물학 무기를 판매한다는 사이트가 있었으며 생물학 무기를 제조하는 방법에 대한 설명서도 18달러에 거래되었다.

생물학 무기의 또 다른 장점은 미생물의 특성 상 공기나 물 등을 통하여 살포가 가능하다는 점이다. 게다가 살포로부터 인명 손상까지 시간적으로 차이가 있기 때문에 공격을 당한 사람이 이를 인식하기란 어려워서 초기에 적극적인 대처가 힘들다. 보툴리눔 독소와 같은 경우 극미량으로도 치사량에 도달하게 되는데 또 한번 생물학 무기에 감염되면 미생물의 특징인 자체 번식을 통하여 기하급수적으로 확산되는 파괴력까정 겸비하고 있다.

생물학무기가 재래식 화학 무기와 구분되는 장점은 문화재와 기간시설의 파괴 없이 오직 사람만을 공격한다는 사실이다. 또 공격이 시작된 장소를 역으로 추적할 수 없기 때문에 누구의 소행인지를 알아내기 어려우며 생물학 무기로 발생한 전염병이 자연발생적인지 인위적인지도 구별하기가 어렵다는 사실이다.

특히 생물학 무기를 이용해 테러를 가한다는 위협은 목표가 되는 집단에 대중적 불안과 공황상태 및 모방범죄를 유도하며 그 사회에 대혼란을 발생하게 할 수 있다. 그 대표적인 예가 미국의 탄저균 편지 이후 세계 각지에서 백색 분말이 든 편지를 보면 생화학 처리반이 출동하는 소동이 벌어졌다. 국내에서도 236건이 신고되었지만 모두 밀가루나 커피 프림, 분유 가루 등의 오인 및 허위 신고로 밝혀졌다.  

  생물학무기의 단점

생물학무기는 이처럼 많은 장점을 가지고 있지만 실제 폭탄을 이용하여 퍼뜨리려고 하면 폭발로 인한 폭풍과 열로 병원균이 파괴되기 때문에 실제로 균이 살아남는 수는 1%내지 2% 정도라고 한다.

이처럼 효과적으로 퍼뜨리는데 문제가 있기 때문에 이에 대한 많은 보완 연구가 진행되었다. 일본의 731부대도 이런 문제를 해결하기 위하여 페스트균이 담긴 봉지를 공중 살포한 예도 있고, 미국 본토에 탄저균을 퍼트리기 위한 예비 실험으로 수십 개의 기구에 폭탄을 담아 미국으로 띄어 보냈다. 또 폭발 즉시 공중에서 살포되어 열에 약한 미생물의 약점을 막는 파편 폭탄과 도자기 폭탄 등에 대한 연구도 진행하였다.

1950년대 초에 미국은 세균 무기 프로그램을 통해 탄저균 포자를 몇 시간 동안 공기 중에 떠다니는 미세한 입자로 만드는 에어로졸화 방법에 성공하였다. 이어서 731부대의 파편 폭탄보다 개량된 파편 폭탄과 생물학무기 전용의 탄두를 장착하는 미사일을 6종이나 고안하였으며 소형 폭탄의 경우 열을 식히기 위해 냉각용 프레온 가스를 채웠다고 한다.

이에 질세라 소련도 탄저균의 에어로졸화에 성공하였으며, 플라스틱 탄알을 폭탄에 채워서 병원균에 미치는 압력을 감소시키는 방법을 고안하였다고 한다.

한편 미국은 유타 지역의 사막과 태평양 등지에서 생물학무기 전용 미사일 시험을 실시하여  공중에서 방출된 병원균들이 10만㎡ 이상 확산된다는 결론을 얻어냈다. 이후 Q열 병원균을 확산시키는 분무기 개발에 성공하였고, 비행기에서 연속적으로 살포하는 살포기도 개발, 제트기를 이용하여 80㎞의 범위까지 세균이 확산되는 것을 확인하였다.

 
  유전공학으로 새로운 시대를 맞은 생물학무기

1985년을 기점으로 생물학무기 연구는 왓슨과 크릭의 DNA 구조 발견 이후 유전공학이라는 새로운 방법이 도입되었다. 이전까지 세계 여러 나라의 생물학무기 연구자들은 공통적으로 기존에 알려진 병원균과 독소를 이용하는 방법에 대해서만 연구해왔지만 유전공학의 발전으로 DNA 재조합 기술을 사용하여 병원성이 증가하거나 독성이 커진 생물학무기를 대량 생산할 수 있게 되었다. 게다가 이미 알고 있는 병원균과 독소를 유전자 조작으로 불활성화시켜 효과적인 백신을 개발하는 데도 이용할 수 있었고 역시 유전자 조작에 의한 세포로 특정 생물학무기에 대한 항체를 생산할 수도 있게 되었다.

1950년대 미국 생물학무기 프로그램은 특정 인종만을 공격하는 생물학무기에 대한 연구를 실시하였으며, 그 결과 흑인들에게 독성이 더 강한 곰팡이를 찾았다고 한다. 이후 남아프리카 공화국은 흑인만을 공격하는 생물학 무기를 개발하기 위하여 피부의 색을 나타내는 색소인 멜라닌을 이용, 많은 흑인을 공격하는 생물학 무기를, 그리고 이스라엘은 유대인은 공격하지 않으면서 아랍인들만 공격하는 인종 특이성을 갖는 생물학 무기의 개발을 추진하였다고 한다.

그러나 이들처럼 선별적으로 작용하는 생물학 무기의 실현에 대해서는 많은 의구심이 든다. 우선 이스라엘의 경우를 보더라도 아랍인들의 유전자들을 분리해서 실험을 진행하였다고 하지만 유대인과 아랍인은 모두 그 기원이 셈족에 속하여 유전학적으로 가까웠기 때문에 연구가 쉽지 않았을 것이다.

더하여 멜라닌에 반응하여 흑백을 구별하는 생물학 무기나 민족의 차이를 구별하는 무기에 대해서도 실현 가능성에 대한 반론이 있다. 그 핵심 주장은 유전학적 차이가 다른 민족들 사이보다는 동일한 민족 내에서 더 크며, 최근에는 인종, 민족, 국가를 초월한 결혼으로 유전자의 혼입이 많이 발생하였기 때문에 그 효용성에 대해서도 의문을 제기하고 나선 것이다.

1985년 미국의 대표적인 미생물학자인 스탠포드 대학의 교수 스탠리 팔코프를 포함하여 몇몇의 저명한 과학자들은 미국 국방부의 지원을 받아 새로운 생물학무기를 연구하였다. 이들 과학자들은 사람의 장 속에서 공생하는 대장균에 전염병을 일으키는 유전자를 옮겨서 인간을 공격하는 세균으로 만들어 냈다.

1995년 영국의 윈체스터에서 실시된 과학학회에서도 러시아의 과학자들은 탄저균과 근연관계에 있지만 인간에 대한 독성은 현저히 낮은 바실러스 시리우스(Bacillus cereus)의 유전자를 탄저균에 도입하여 기존의 탄저 백신이 효과를 나타내지 못했던 변종 탄저균을 제작했다고 발표하였다.

한편 2001년 호주의 연구팀은 피임 백신을 개발하기 위하여 생쥐의 발진 바이러스에 인터루킨-4를 대량 생산하는 유전자를 삽입했다. 연구원들은 유전자의 삽입으로 항체가 자극을 받게 되어 생쥐 암컷들의 난자를 파괴, 불임이 유발될 것으로 생각하였으며 이 기술을 이용하여 유해한 동물들의 번식을 막으려는 계획을 세웠다.

그러나 이 바이러스는 연구진의 예상과는 달리 바이러스 감염에 대항하는 세포 내 면역기구를 맹렬히 공격하여 9일 만에 실험 동물 모두를 죽게 하였다. 더욱 놀라운 사실은 이 바이러스가 백신에 대항하여 놀라울 정도로 저항력이 커져서 백신을 접종한 생쥐의 절반을 죽게 하였다는 사실이다.

이 발진 바이러스는 천연두 바이러스와 근연관계로서 인간에게 영향을 끼치지는 않지만 인간의 천연두 바이러스와 같은 방식의 돌연변이가 가능할 것으로 생각된다. 또 소련에서는 1980년대에 천연두와 베네주엘라 뇌염 바이러스를 혼합시킨 키메라 바이러스를, 이후 천연두와 에볼라 바이러스를 혼합시킨 키메라 바이러스를 만들었다고 보고하였다.

2002년에는 휴먼 게놈 프로젝트가 완성되어 인간의 유전체 정보를 알 수 있게 되었다. 그리하여 같은 실험 방법을 통해 병원균들의 유전체를 파악하였고 이를 가지고 병원균에 대한 효과적인 치료제를 개발하는데 이용될 것으로 기대를 모으고 있다.  

이런 일련의 과정에서 대표적인 생물학무기인 탄저균의 전체 게놈이 해석되었다. 그러나 게놈 연구의 성과물이 치명적인 생물학무기로 둔갑하지나 않을까 하는 의혹은 여전히 존재하고 있다.

현재 미국 정부는 생물학무기 제조와 관련된 6,600여 건의 기술 문서에 대하여 일반 공개를 취소하였고, 더 많은 문서 공개를 취소하기 위한 정보 보안정책을 준비중이다. 이에 그치지 않고 미국 정부는 학술 저널에 대해서도 생물학무기 제조에 연관된 내용을 제한하고, 구체적인 실험결과는 삭제 해 달라고 요구하였다.

여기에 발맞추어 대표적인 과학잡지인 사이언스도 생물학무기에 이용될 가능성이 있는 연구 결과는 자체적으로 보고하지 말자는 주장을 제창하고 있다. 그렇지만 학계에서는 연구 성과에 대하여 공개를 제한하는 것은 학자들이 동료의 연구결과를 검토 또는 검증하는 것을 막는 행위이기 때문에 과학의 토대가 흔들릴 수 있다고 밝혔다.

  최근 미국에서의 생물학무기 방어책 연구

1990년대 후반에 미국에서는 국방첨단연구소(DARPA)를 설치하여 국방에 관련된 신기술을 개발하고 있다. 이곳에서는 생물학무기에 대한 대책을 위해 많은 금액을 지원하여 연구를 진행하고 있다. 이 중에서 신기술이라고 할 수 있는 것을 소개해 보겠다.

캘리포니아에 위치한 맥시젠이라는 회사는 380만 달러의 자금을 지원 받아서 탄저균과 탄저균 포자를 용해시켜 무력화하는 효소를 개발하고 있다. 또한 맥시젠은 770만 달러의 자금 지원을 받아서 생물학무기에 대한 예방효과를 나타내는 DNA 백신을 개발하고 있다. 기존의 백신은 생물학무기에 대하여 그다지 효과를 발휘하지 못하고 있는데, 부작용이 발생하는 경우도 종종 있다. 그러나 병원균의 병원성에 대한 유전자 DNA를 사람에게 주입하여 전염에 대한 면역성만 발생시키고 백신 접종에 의한 부작용을 없애는 것이 가능하다고 한다.

또 다른 연구는 생물학무기 검출에 대한 연구이다. 지난 2000년 9월에 미 국방성은 포탈 쉴드라는 생물학무기 에어로졸을 감지하는 탐지기를 10억 달러나 들여 개발, 주요 지역에 설치하였다(미군 부대에도 설치되었다).

또 캘리포니아 중부에 위치한 연방 과학기관인 로렌스 리버모어 연구소는 유전자를 이용한 탐지기의 개발에 뛰어들었다. 리버모어 연구소는 탄저균의 유전자와 상보적으로 결합하는 DNA 조각에 형광 물질을 연결하였다. 이 DNA 조각을 탄저균과 혼합시키면 DNA 조각은 탄저균의 유전 정보와 결합하고 여기에 적당한 조명을 비추면 시료에서 빛이 발생하게 된다.

리버모어 연구소는 이 발명품을 소형으로 제작하여 시험관과 전자 부품들을 서류 가방에 들어갈 수 있는 크기의 장치와 포켓용 장치로 만들었으며, 이후 7분 안에 병원균을 확인할 수 있는 실리콘 칩이 들어있는 측정기도 완성하였다. 2001년에는 휴대용 핵산 분석기도 상품화되었고, 현지에서 조사를 하는 정찰차량도 개발되어 현재 이용되고 있지만 이들 측정기들은 제한된 범위의 생물학 무기에 대해서만 몇 분에서 수 시간 이내에 판독할 수 있는 수준이라고 한다.

 
  생물학 연구 중에 희생된 사람들

짐작하시겠지만 이와 같은 생물학무기의 개발 과정 중에 많은 사람들이 희생되었다. 제트기 분사 실험 시 조종을 한 파일럿 중 한 명과 실험 지역 외곽에 장애물을 설치하던 병사들이 생물학무기로 인한 병에 걸렸고, 계란에 바이러스를 접종하는 사람들 중에서도 15명이나 바이러스에 감염되었다.

1968년 폐렴이나 장티푸스와 유사한 증세를 보이는 앵무병균을 담아놓은 유리병이 깨진 일도 있었다. 당시 부근에 있던 연구원들은 기침과 함께 고열, 폐렴을 일으켜 병원으로 이송되었다. 또한 소련의 벡터 연구소에서는 마르부르그 바이러스를 동물에 주사하던 연구원이 실수로 동료의 몸에 투입하여 2주만에 전신 출혈로 사망한 예가 있으며, 스베르들로프스크의 생물학무기 시설에서 탄저균 에어로졸이 누출되어 인근 지역 주민들에게 큰 피해를 주기도 하였다.

생물학무기에 대한 대책도 연구적인 측면 이외의 측면에서 어려움을 겪고 있다. 조지 W. 부시 행정부는 9.11 테러 이후에 25억 달러라는 천문학적인 예산을 들여서 생물 테러에 대한 연구소 설립의 계획을 추진하고 있다. 현재 생물학무기를 연구하는 각종 연구소와 실험실 등의 상당수가 대학 캠퍼스, 인구밀집 지역, 산업단지 등에 산재하고 있으며, 특히 고위험도를 나타내는 생물학무기를 다루는 연구소들이 증가하고 있다고 한다. 이런 이유로 테러공격의 위험성, 주거환경 파괴를 우려하는 지역주민들과 대립하게 되었으며, 시민 단체들의 대대적인 설치 반대 운동으로 충돌이 발생하고 있다.

보스톤 대학의 메디컬센터도 생물학무기에 대한 치료제 개발을 위한 연구소 설립을 추진하였지만 지역 주민의 격심한 반대를 받고 있으며, 샌프란시스코, 몬타나 등의 도시의 연구소들도 같은 상황이고, 유타 주립대학의 경우도 주민들의 반대에 생물무기연구소 설립을 철회하였다.

어찌 되었건 개인적인 견해로는 유전공학으로 개발된 무시무시한 생물학 무기가 사용되지 않았으면 하는 생각이다. 또 생물학 무기 유출을 다룬 영화인 <28일 후>가 최근에 개봉되었으니 시간과 돈이 남는 독자들은 보시기 바란다. 생물학 무기의 폐해가 얼마나 큰지 자세히 나와 있으니까 말이다.

 
4회에 걸친 연재가 드디어 마무리되었다. 게시판에 많은 글들이 올라왔는데 충분한 답변을 하지 못한 것을 매우 미안하게 생각하며 일단 잠수에 들어가지만 좋은 소재를 찾으면 충분한 조사를 거쳐 다시 딴지의 지면으로 돌아올까 한다.

애독해주신 여러분께 감사 드린다.

딴지 의학부 
물개가 되고 싶은 해달 (woocbae@yahoo.co.kr)