북핵 '우라늄일까 플루토늄탄일까'

[아시아경제 양낙규 기자]북한이 함북 길주군 풍계리에서 제3차 핵실험을 준비하고 있는 것으로 알려졌다. 이곳은 북한이 지난 2006년과 2009년 두 차례 핵실험을 실시한바 있다.

10일 정보당국에 따르면 북한은 풍계리 핵실험장내 기존 2개의 핵실험 갱도 외 새로운 갱도를 굴착하고 있다. 현재 공사는 마무리 단계에 있는 것으로 확인됐다.

특이한 점은 갱도 입구에서 토사더미가 식별되었으며, 이 토사는 타 지역에서 반입된 것으로 보이며, 3월부터 그 양이 계속 증가하고 있는 것으로 알려졌다. 갱도 앞에 타 지역의 토사가 쌓는다는 것은 갱도 메우기를 위해 어디선가 토사를 가져왔다는 의미다.

북한이 핵실험을 강행할 경우 고농축 우라늄을 사용할 가능성이 크다. 북한이 밝힌 우라늄탄과 플루토늄탄은 모두 초기 핵무기로 핵분열방식의 원자폭탄이다. 후에 나온 수소폭탄은 원자폭탄보다 폭발력이 강하다.

우라늄탄은 천연우라늄을 원심분리기 통해 고농축 시킨 우라늄을 사용한다. 저농축 우라늄은 발전 등의 에너지로 사용되고 우라늄 U-235가 90%정도로 고 농축되면 핵무기원료가 된다.

농축에 사용되는 원심분리기는 길이 약 3m, 지름 약 20cm의 원통이다. 크기가 작은 만큼 큰 공간이 필요 없다. 더욱이 지하시설에 설치할 경우 발견하기가 쉽지 않다. 미국이 북한의 고농축 우라늄프로그램에 대한 증거를 찾지 못하는 이유도 여기에 있다.

우라늄탄은 방사능 누출 위험도 적고 오래 보관하더라도 파괴력이 유지돼 관리하기 쉽다는 장점도 있다.

그러나 북한의 우라늄 농축기술 확보여부에 대해서는 회의적인 시각도 나오고 있다. 일단 북한이 1998년 파키스탄에서 원심분리기 20개와 설계도를 확보하고 원심분리기 제조를 위해 특수 알루미늄 150t을 수입한 정황이 있지만 원심분리기를 가동하기 위한 시스템 확보는 미지수라는 것이다.

또 원심분리기 20개를 갖춘 수준에서 50년동안 쉬지않고 돌려야 핵무기 1개 분량인 고농축우라늄 20kg를 확보할 수 있기 때문에 시간상 우라늄 핵개발이 불가능하다는 주장이 설득력을 얻고 있다.

플루토늄탄은 동위원소의 불안전성과 고폭장치 결합작업에 정밀도를 요구한다는 단점이 있다. 또 핵실험을 반드시 쳐야 하기 때문에 외부에 노출되는 데다 전시에는 공격당하기 쉽다. 장기간 보관시에는 파괴력이 급격히 떨어진다.

그러나 북한이 영변원자로에서 플루토늄 추출을 할 수 있고, 지속적인 핵무기양산이 가능하다는 점에서는 그를 듯하다. 플루토늄탄은 원자로에서 사용한 핵연료를 재처리하고 그 안에 들어있는 높은 순도의 플루토늄 239를 추출해 기폭장치를 결합해 만든다.

플루토늄 재처리를 위해서는 원자로, 사용후 핵연료봉, 냉각탑, 재처리시설 등 많은 시설이 필요하다. 전문가들은 북한이 현재 40kg가량의 플루토늄을 보유하고 있으며, 핵무기 7개가량을 만들 수 있을 것으로 추측해왔다.

핵분야 전문가들은 경량화가 가능해졌다면 북한이 소유한 핵무기 수는 더 늘어날 것이라고 우려하고 있다.

통상 6~7kg정도의 무기급 플루토늄으로 1개의 핵무기를 만들었지만 발전한 기술로는 2~4kg만 가지고도 기존 핵무기만큼의 파괴력을 지닌 무기가 가능할 것이라는 지적이다. 북한이 경량화기술이 발달했다면 핵탄두 무게를 1t이하 수준으로 소형화가 가능하고 장거리미사일인 대포동 2호에 탑재할 수도 있다.