“폭발력 3차 핵실험과 거의 동일…수소탄 주장 과장된 듯”

정부·전문가들 분석

북한이 6일 이번 핵실험을 수소(폭)탄 실험이라고 주장하고 나섰지만, 이번 지하 핵실험의 폭발력이 과거에 비해 눈에 띄게 두드러지지 않은 점 등을 들어 의구심을 내보이는 시각이 많다. 일각에선 수소폭탄의 전 단계인 증폭핵분열탄 가능성을 제기한다.

이번에 지하 핵실험으로 발생한 리히터 지진 규모 4.8은 수소폭탄에 의한 것이라고 보기에는 약한 편이다. 1차 3.9, 2차 4.5, 3차 4.9였던 것과 비교해도 별로 차이가 없다. 군 당국자는 “수소폭탄이면 기존의 원자탄보다 100~1000배 위력이 큰 것으로 안다”며 “그럼에도 이번에 발생한 인공지진의 규모가 3차 핵실험 때보다도 작은 것을 보면 북한의 주장은 과장된 것 같다. 수소폭탄으로 보기 어렵다”고 말했다.

지진 규모만으로 지하 핵실험의 폭발력을 정확하게 측정하긴 쉽지 않다는 게 전문가들의 평가다. 지진 규모는 진원지의 깊이나 위치, 주변 지층의 배치, 지질 등에 영향을 받을 수 있기 때문이다. 다만, 북한이 지하 핵실험을 길주군 풍계리에서 계속 해왔다는 점에서 핵실험들 사이의 상대적 규모 차이를 어림짐작할 수는 있는데, 이번 핵실험이 기존의 핵실험과 별 차이를 보이지 않는다는 것이다.

수소폭탄과 원자폭탄 비교 (※클릭하면 확대됩니다.)

수소탄 위력, 원자탄의 수백배
이번 폭발력 너무 낮아

기존 핵분열탄 내부에
중수소·삼중수소 결합시킨
증폭핵분열탄 실험 가능성

북한이 중수소와 삼중수소의 핵융합반응을 이용해 우라늄이나 플루토늄의 핵분열을 촉진하는 방식인 증폭핵분열탄을 실험했을 가능성도 거론된다. 제프리 루이스 미국 비확산센터(CNS) 소장은 지난해 12월 “북한이 중수소나 리튬-6과 같은 물질을 이용해 기존 핵무기의 폭발력을 증강시킬 가능성이 있다”고 밝힌 바 있다. 리튬-6은 핵반응을 통해 삼중수소를 합성하는 원료다. 북한 전문 누리집 ‘38노스’를 운영하는 조엘 위트 존스홉킨스대 방문연구원도 5일(현지시각) “수소폭탄 제조에 쓰이는 물질을 기존 핵폭탄의 폭발력을 늘리는 데 사용한 것으로 보인다”고 말했다.

원자폭탄·증폭핵분열탄·수소폭탄 위력 비교

원자탄의 경우 우라늄이나 플루토늄의 핵분열로 티엔티(TNT) 10~20㏏ 남짓한 폭발력을 얻으며, 구조적으로 티엔티 50㏏ 이상의 폭발력을 얻기는 어렵다. 일본 나가사키에 투하됐던 플루토늄 원자폭탄의 폭발력은 19~22㏏ 규모였는데, 북한 4차 핵실험 폭발력은 6~7㏏으로 추정된다.

핵융합반응으로 우라늄이나 플루토늄의 핵분열을 더 가속시켜야 이런 한계를 넘어설 수 있다. 실제 증폭핵분열탄의 경우 티엔티 40~150㏏의 폭발력이 나오며, 폭발력의 대부분을 중수소와 삼중수소의 핵융합반응에서 얻는 수소폭탄의 위력은 이보다 훨씬 큰 1Mt 이상인 것으로 알려졌다.

북한은 지속적으로 핵융합반응 연구를 해왔다. 제2차 과학기술발전 5개년 계획(2003~2007) 기간의 국가과학원 연구과제에는 ‘중수소-삼중수소 핵융합’ ‘리튬-6(Li 6)를 천연 리튬에서 분리하는 연구’ 등이 포함돼 있었다. 리튬은 북한에 풍부히 매장돼 있는 것으로 알려졌다. 또 2010년부터 3년간 추진된 과학기술발전 계획에도 중수 농축 등의 연구과제가 들어 있다. 북한은 앞서 1980년대 중국이 사용하던 레이저 핵융합 설비를 공여받아, 이를 평성에 있는 과학원 산하 이과대학에 설치해 실험해온 것으로 알려졌다.

북한 <노동신문>은 실제 2010년 5월 자체 기술로 핵융합반응에 성공했다고 보도한 바 있다. 당시 많은 전문가들은 국제 제재를 받고 있는 북한이 충분한 실험장비를 얻기 어렵다는 등의 이유로 회의적인 반응을 보였다. 그러나 북한이 2006년 10월 첫 핵실험 뒤 10년 동안 꾸준히 기술개발을 해온 점 등에 비춰 증폭핵분열탄 개발 가능성을 배제할 수 없다.

군 당국은 신중한 반응이다. 군 당국자는 “이번 실험을 수소폭탄 실험으로 보긴 어렵지만, 증폭핵분열탄인지 여부 등 더 구체적인 것은 좀더 면밀히 검토해봐야 한다”고 말했다.

박병수 선임기자, 강태호 기자 [e-mail]