북 고농축우라늄탄 실험 예상 속 합참의장 “수소폭탄 개발 가능성”

1·2차는 플루토늄…3차 실험 방식은

플루토늄 추가생산 어려워
고농축우라늄 사용에 무게
해커 박사 “40~80kg 생산…
우라늄탄 1~2개 보유 추정”

“플루토늄·우라늄탄 동시 실시
수소폭탄 전단계 실험” 분석도

북한이 이번에 3차 핵실험을 한다면 미사일에 실을 수 있는 작고 가벼운 핵탄두를 사용할 가능성이 높다고 정부는 예상하고 있다. 또 추가 생산이 어려운 플루토늄 대신 고농축우라늄을 사용할 가능성도 커 보인다. 정승조 합동참모본부 의장은 6일 국회 국방위원회에서 북한이 원자탄보다 1000배나 위력이 큰 수소폭탄 개발에 나설 가능성도 있다고 말했다.

■ 미사일 핵탄두 실험하나? 북한을 여러 차례 방문한 핵물리학자 시그프리드 헤커 박사는 5일 <연합뉴스>와의 인터뷰에서 “북한이 이번에 핵실험을 하는 것은 소형화와 경량화가 주된 목적”이라고 말했다. 국방부도 이번 핵실험에서 북한의 제1목표는 핵무기를 미사일에 실을 수 있는 정도로 작고 가볍게 만드는 것이라고 보고 있다. 미사일에 탑재된 핵무기는 가장 위력적인 무기로 평가된다.

스커드-비(B) 미사일을 기준으로 할 때 탄두의 중량은 1000㎏, 지름 90㎝ 정도가 한계다. 그러나 실제로 미사일에 탑재되는 핵탄두의 무게는 110(미국)~600(중국)㎏ 정도로 가볍다. 북한이 핵무기 경량화에 성공하려면 무게가 최대 1000㎏ 이하여야 한다. 다른 나라들의 첫 핵실험 때 핵무기의 무게는 통상 1300~2200㎏ 정도였다. 정승조 합참 의장은 국회에서 “미사일 탑재는 핵실험 4년 뒤가 일반적이어서 북한의 핵무기 소형화가 상당히 진전됐을 것”이라고 말했다.

또다른 관건은 북한이 경량 핵탄두를 개발하더라도 장거리 로켓 발사 기술과 바로 결합할 수 있느냐다. 이론적으로는 인공위성을 발사할 수 있으면, 대륙간 탄도탄(ICBM)도 만들 수 있다. 그러나 헤커 박사는 “대륙간 탄도탄을 만들기 위해서는 (대기권) 재진입 기술이 필요하기 때문에 수차례 로켓을 발사해야 하고 그것은 5년 정도 걸릴 것”이라고 내다봤다. 이번에 북한이 경량화에 성공한다면 북한은 5년 뒤엔 핵탄두를 실은 대륙간 탄도탄을 미국 본토까지 쏠 수도 있다는 이야기다.

■ 플루토늄탄? 우라늄탄? 수소폭탄? 북한은 이번에 고농축우라늄을 사용한 핵실험을 할 것으로 예상된다. 북한이 두 차례 핵실험에 사용했던 플루토늄은 보유량이 적기 때문이다. 북한은 2002년 이후 사용후핵연료를 재처리해 50㎏ 정도의 플루토늄을 생산했고, 두 차례 핵실험 뒤 현재 40㎏ 정도를 갖고 있는 것으로 추정된다. 핵무기 1개를 만드는 데는 6㎏의 플루토늄이 필요하므로 북한은 6~7개의 핵폭탄을 더 만들 수 있다. 문제는 북한이 6자회담을 통해 2008년 재처리 시설을 불능화했기 때문에 단기간에 플루토늄을 추가 생산할 수 없다는 점이다.

대신 북한은 우라늄 농축을 이용한 핵무기 생산을 추구하고 있다. 북한은 2010년 헤커 박사가 방문했을 때 평북 영변에 있는 원심분리기 시설을 공개하고, 2000대가 있다고 주장했다. 이 시설이면 1년에 고농축우라늄 40㎏을 생산할 수 있으므로 북한은 현재 고농축우라늄 40~80㎏을 보유하고 있을 가능성이 있다. 고농축 우라늄 15~20㎏으로 핵무기 1개를 만들 수 있으므로 이것은 핵무기 2~5개 분량이다. 헤커 박사는 북한이 이미 고농축우라늄을 이용한 핵무기 1~2개를 보유한 것으로 추정했다.

북한이 “핵 억제력을 질량적으로 확대하겠다”고 밝힌 것을 근거로 해서 수소폭탄을 개발하기 위한 초기 실험을 함께 할 가능성도 제기됐다. 정승조 합참 의장은 국회에서 “북한이 핵융합을 사용하는 수소폭탄 개발 전 단계로 부스티드 웨펀(증폭핵분열탄)을 실험할 가능성도 배제하지 않는다”고 밝혔다. 수소폭탄 전 단계 실험에는 상대적으로 가벼운 플루토늄탄을 사용할 가능성이 크다. 수소폭탄은 원자탄의 1000배 위력을 가진다.

김규원 기자 [e-mail]

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