[심층분석]북한은 핵탄두를 보유했는가?

이 뉴스를 공유하기

북한이 핵폭탄을 탄도미사일에 탑재할 수 있을 만큼 소형화시킨 가능성이 있다. 미정부는 지난3월 일 정부와 협의 때 북한의 핵개발이 위험수위에 도달한 가능성이 있음을 통고한 것으로 알려졌다.

그러던차 이달 들어 1일자 NYT(전자판)은 “북한이 소형핵탄두 제조기술을 개발했다”고 CIA측을 인용 보도했다. 정찰위성으로 새로 탐지된 용덕리에 풀루토늄을 가압해 소형의 핵폭발을 일으킬 수 있는 실험설비를 확인했다는 것이다. 지난1~3일 샌디에이고에서 열린 세미나에 참석했던 북한 외교관 3명과 북한 UN대표부원 등이 처음으로 “핵억지력 증산”을 공언한바, 그 자리에는 카트만 KEDO 미대표도 있었다는 일본 공동통신의 최근보도등에 비추어 ‘북핵 정세’는 또다시 예측불허의 국면을 몰아오고 있다.
(편집자 주)

인류최초의 풀루토늄 폭탄”패트맨”은 중량이 4,900kg(45년8월 일본 나가사끼에 투하)이었다 미국전문가사이에서는 북한이 핵폭탄의 1,000kg정도 소형화를 달성했으리라는 견해가 유력하다는 것이다. 풀루토늄폭탄은 순도 90%여의 핵물질 풀루토늄으로 공모양의 심지를 만들고 그 심지의 사면팔방에서 균일하고도 강렬한 압력을 가해 짓눌러, 핵폭발에 이르는 임계(臨界)상태를 만든다. 이 압력을 화약의 폭발력을 써서 만들어내는 시스템이 기폭장치다.

기폭장치는 풀루토늄의 심을 온통 감싸는 구조로, 중심에서 밖으로 방사선모양으로 퍼진 몇10개나 되는 방으로 구성된다. 하나 하나의 화약 방의 점화타이밍은 100만분의 1초의 정밀도가 요구되어 고도의 정밀공학이 뒷받침돼야 한다. 또 비중이 다른 몇 종류의 화약을 기하학적으로 배치해 폭발의 충격파를 풀루토늄의 심지에 집중시키는 설계가 필요하며 이에는 컴퓨터 시물레이션을 사용한 복잡한 계산이 뒤따라야 한다.

미측 “북한도 소형화핵탄 보유가능”

핵폭탄의 무게는 기폭장치의 화약의 양에 의해 결정된다. 점화의 타이밍이나 화약배치의 정밀도, 거기에 화약자체의 성능이 높아질수록 화약의 양은 적어도 되니까, 소형화가 이루어진다. 미국의 많은 전문가들은 반세기에 걸친 컴퓨터의 고도화에 따른 시뮬레이션 기술의 발전이라던가 화약의 고성능화로 기폭장치를 만들기 쉬워진 점을 중시하고 북한이 지금의 능력으로도 패트맨과 기본구조가 같은 핵폭탄을 1000kg정도로 완성할 수 있을 것으로 보는 근거로 삼고 있다.

북한은 98년이후 고성능화약을 사용한 기폭테스트를 수10회 실시한 것으로 보도되었다. 북한의 대량파괴무기를 연구하는 한국 국방연구원의 신성택 연구위원은 “ 북한 핵기술자들은 중국의 핵실험을 시찰하고 러시아로부터도 배우고 있다”고 전제한 후 “ 북한은 경제적으로 어려운 가운데서도 특정분야에의 집중투자가 가능한 시스템을 갖고있다”고 설명한다. 따라서 “ 고성능 대형컴퓨터등에서는 한국과 거의 같은 수준이며 컴퓨터에 관한 전문조직도 만들었다”며 북한의 기술력을 결코 깔볼 수 없음을 시사했다.
북한은 지난 89년 8000kw 흑연로를 70일간 정지시킨 일이 있다. 미CIA는 이때 연료봉들을 빼내 약 12kg의 풀루토늄을 추출했을 것으로 계산하고 있다. 1개에 약 6kg의 풀루토늄을 필요로 하는 핵폭탄을 2개 만들 수 있는 양에 해당한다.

또 북한은 90년에서 91년에 걸쳐 5000kw흑연로의 출력을 떨어뜨리는 저(低)출력운전을 실시했는데 그때에도 연료봉들을 빼냈다는 관측도 있다. 러시아정보당국 등은 거기서 추출된 것까지 합쳐 북한이 입수한 풀루토늄은 모두 20kg에 달한 것으로 계산하고 있다. 그렇다면 핵폭탄 3개를 만들 수 있는 셈이 된다.

배치된 노동미사일 160서 200기설도

북한은 80년대 초부터 소련이 개발한 스커드 미사일을 개조하는 방식으로 탄도미사일개발에 주력해 왔다. 89년에는 사정거리 약500km의 탄도미사일 스커드 개량C형을 완성, 한국의 거의 전역을 사정거리안에 둘 수 있게 되었다.

핵폭탄 어떻게 만들어지나
핵개발 전문가들 사이에서는 한 나라가 자력으로 핵무기를 개발.제조하려먼 “ GNP의 0.3%이상의 연구개발비”와 “ 세계적인 자동차산업을 가질만큼의 공업수준”이라는 2가지 조건을 갖춰야 한다는게 상식이라고 한다. 북핵문제를 볼 때 과연 그럴까 하는 의문이 들지만, 현실적으로 보아 2가지 조건을 충족하지 못한 상황에서도 핵무기를 보유한 나라로 중국을 비롯 인도, 파키스탄, 남아프리카 등이 있으니 달리 할말은 없다. 결국 잠재적인 개발능력은 있느냐 여부의 작대로나 통용되는 듯 하다.

실제 문제로서도 개발을 하는 데는 많은 어려움이 따른다. 원자력관련시설이 있는 나라는 IAEA(국제원자력기구)의 월1회에서 최소 1년에 한번은 사찰을 받아야 하기 때문이다. 사찰 여부를 떠나서도 문제는 많다. 우선 핵무기 설계에 관한 공식문서로는 65년 미국에서 나온 스마이스보고와 영국이 공개한 초기의 원폭설계도밖에 없다. 이러한 자료와 풀루토늄이 있으면 누구나 원폭을 만들 수 있는가 하면 물론 아니다. 이런 장치를 만들려면 실제로 만든 사람밖에 모르는 노하우가 많고, 설계도대로 만든다 해도 제대로 기능할 지는 의문이다. 핵무기를 설계하는데 열쇠가 되는 기술은 두가지 있다. 하나는 사용하는 핵물질의 조성(組成)에서 어떻게 핵분열의 연쇄반응을 일으킬 수 있는가를 설계하는 ‘핵설계’와, 다른 한가지는 ‘기폭장치의 개발’이다. 전자는 대학원 원자력물리학정공 정도의 지식이 있으면 공개돼 있는 정보나 원자로 설계용의 컴퓨터프로그램을 이용하면 가능하고, 문제는 후자다.

핵무기의 기폭장치로 가장 기본적인 것은 건.액센블형(型)이라 불리우는 총과 닮은 형식인데 그 기폭장치의 설계는 지극히 어렵다. 일본의 저명한 기술평론가 사쿠라이 키요시씨는 자기가 아는 한 “일본국내에는 핵무기의 기폭장치 연구자가 없다”고 단언할 정도.

핵무기를 만들 경우 핵물질로 우라늄을 쓰느냐, 풀루토늄을 사용하느냐에 따라 제조과정이 달라진다. 풀루토늄을 쓸 때는 불순물로 포함되는 아메리슘241이 감마선이나 알파선을 방출하기 때문에 풀루토늄이 고열화해 용해를 일으키니 문제가 된다. 그래서 풀루토늄의 공모양을 2개가 아니라 보다 세분화해서 표면적을 크게 하여 방열이 잘 되게 하며 때에 따라서는 냉각시스템도 갖춰주어야 한다. 그러나 많이 분할된 공모양체를 화약의 폭발로 일순간에 집적 시키게 하려면 기폭장치의 복잡화로 설계는 더 어려워 진다. 그러니 풀루토늄이용에는 동작의 검증이 불가피해 많은 핵실험을 거쳐야 하는 것이다.

일반적으로 핵탄두의 풀루토늄 탑재량은 순도 93%의 것으로 약 4kg인데, 60%의 경우라면 10kg이상이 된다. 핵폭탄은 기폭장치를 포함한 전체 중량이 100kg을 넘으니까 이 정도의 무게는 문제가 되지않는다.

무기용 풀루토늄을 얻는 데는 순도93%이상의 풀루토늄239가 필요한데 3년 정도 운전한 경수로의 사용이 끝난 연료봉의 재처리로는 만들기 어렵다. 순도60%정도에서 금속풀루토239를 만들려면 탑재량을 배이상으로 하는 것으로 대응할 수 있다.

단, 편법으로 경수로를 반년 내지 1년쯤 돌린 후 “고장 났다”며 속여 운전을 멈춘 후 연료집합체를 빼내 핵연료 재료로 저장시키는 수가 있다. 이 시점에서 빼낸 연료봉은 고순도의 풀루토늄239로 변화돼 있기 때문이다. 북한은 이 수법을 쓴 것으로 보여지고 있다.
한편 전기한 사쿠라이씨는 북한의 핵보유설에 대해 “ 불과 2개월만에 8000본이나 되는 기사용 연료봉을 처리했다”는건 전문가가 들으면 웃기는 공갈이며, 그 연료봉 저장시설에서 재처리공장사이는 터널을 뚫으면 몰래 운반할 수 있는데 미국정찰위성 더러 보란 듯이 트럭이 돌아 다니는 따위는 데몬스트레이션 같다고 촌평했다.

80년대말에는 중거리 탄도미사일개발에 착수, 거의 일본전역을 넘볼수 있는 사정거리 1300km의 노동호를 만들어 93년5월 동해를 향해 실험발사 했었다. 90년대에는 북한이 2단식의 장거리 탄도미사일 대포동1호를 개발해 98년8월 발사실험.(최대사정거리 2500km) 나아가 알라스카에 도달한다는 2단식 대포동2호(서정거리 6000km이상). 그리고 미국본토에까지 도달할 수 있다는 3단식 대포동2호(사정거리 12000km)의 개발도 진행되고 있다.
미과학자협회나 몬트레이국제문제연구소등의 홈페이지등을 통해 이들 미사일의 탑재 탄두의 중량을 살펴보면 다음과 같다.

* 스커드개량C형 770kg
* 노동 750~1150
* 대포동1호 700~1000
* 대포동2호 700~1000
* 3단식 대포동2호 500~1000

주한미군소식통에 따르면 북한이 일선에 배치를 끝낸 노동미사일은 160~170기. 최근엔 200기설도 나오고 있다. 고정된 발사대가 필요한 대포동미사일과는 달리 노동호는 이동식 발사대를 사용하므로 유사시 발견하기 어려운 면이 있다.

@SundayJournalUSA (www.sundayjournalusa.com), 무단 전재 및 재배포 금지
이 뉴스를 공유하기