인공지진 규모 4.9 폭발력은

북한의 3차 핵실험 폭발력은 당초 예상했던 위력에는 다소 미치지 못한 것으로 평가됐다. 초미의 관심사는 북한이 이번 핵실험에서 고농축우라늄(HEU)을 사용했는지 여부다. HEU를 이용한 우라늄탄은 플루토늄을 이용한 핵무기보다 제조가 용이해 북한이 핵무기 보유수를 급속도로 늘릴 수 있기 때문이다.

◆3차 핵실험 위력은

북한이 2006년 10월 실시한 1차 핵실험과 2009년 5월 2차 핵실험 때의 규모는 각각 3.9, 4.5였다. 이번 핵실험 진도를 1, 2차 때와 비교하면 각각 1.0, 0.4 포인트가 높다.

정부가 추정한 이번 핵실험 폭발력은 6∼7㏏(킬로톤)으로 1㏏이 다이너마이트(TNT) 1000t이 폭발하는 것과 같은 파괴력을 보인다는 점에서 이번 핵실험은 6000∼7000t의 TNT 폭발 규모에 달한다. 1차와 2차 핵실험 때의 폭발력은 각각 1㏏, 2∼6㏏. 따라서 3차 핵실험의 폭발력은 2차 때보다 약간 상향된 수치라고 할 수 있다.

김민석 국방부 대변인은 “10㏏ 이상 나와야 아주 정상적인 폭발인데 6∼7㏏이면 파괴력이 조금 작은 것으로 평가할 수 있다”고 말했다. 군 관계자도 “이 정도 파괴력이면 수소폭탄의 전 단계인 증폭핵분열탄(boosted fission weapon)으로 보기도 어렵다”고 설명했다. 국방부는 당초 북한의 핵실험 위력을 10㏏으로 추정했다가 지진파 진도가 5.1에서 4.9로 하향 조정되자 그 수치를 낮췄다. 일본 나가사키와 히로시마에 투하된 핵폭탄의 폭발력은 각각 22㏏, 13㏏에 달했다.

그렇지만 진도 규모와 폭발력을 단순 비교할 수는 없다. 핵물질(플루토늄 또는 HEU)이 소량 사용됐을 가능성이 있기 때문이다. 1,2차 핵실험 당시 보다 소량 사용됐다면 이번 핵실험의 폭발력은 과거 보다 한층 커졌다는 평가를 내릴 수 있기 때문이다. 한국원자력연구원 관계자도 “같은 폭발력이어도 소형화·경량화를 얼마나 이뤄냈느냐가 핵심이다”며 “히로시마 절반 수준의 폭발력이라 하더라도 당시 폭탄보다 소형화했다면 상당한 진보로 봐야 한다”고 말했다.

◆우라늄탄 핵실험 실시했나

이번 핵실험에서 HEU 사용 여부가 중요한 것은 북한의 입장에서 우라늄탄이 플루토늄탄 보다 핵물질 확보와 핵무기 개발에 용이하기 때문이다. 플루토늄을 확보하기 위해선 원자로에서 사용한 핵연료를 재처리하는 복잡한 과정을 거쳐야 한다. 재처리 시설은 규모가 크고 재처리 과정에서 방사능 물질이 확산돼 관측 위성 등을 활용한 감시체제의 그물망을 벗어나기 힘든 측면이 있다. 북한의 영변 핵시설이 미국에 의해 들통난 것도 이런 이유에서다.

12일 북한 조선중앙TV 아나운서가 3차 핵실험이 성공적으로 진행했다는 내용을 발표하고 있다.
조선중앙TV 캡쳐 화면. 연합뉴스

하지만 우라늄농축은 몇 백 평 규모의 시설에서도 가능하다. 플루토늄 처럼 핵연료를 얻기위해 원자로를 가동해야 할 필요도 없이 북한에 풍부한 천연 우라늄에서 핵연료를 쓸 수 있는 특수한 물질을 추출해내기만 하면 되는 것이다. 핵무기 제조의 핵심 과정인 기폭 장치를 개발하는 과정에서도 우라늄탄은 플루토늄탄 보다 훨씬 용이하다. 한·미 등이 그간 북핵 협상 과정에서 북한의 HEU 활동을 막기위해 혼신의 힘을 다한 이유도 이런 사정 때문이다.

북한이 HEU를 핵실험에 썼는지는 핵실험 이후 가스가 새어 나오는 것을 포집해야 알 수 있다. 박군철 국제원자력대학원대학교 총장은 “관건은 폭탄의 소형화·경량화 수준, 폭발의 완전성”이라면서 “수일 뒤면 가스를 포집해 탄종도 분석해낼 수 있을 것”이라고 말했다. 바람이 러시아 쪽으로 분다면 가스 포집에 실패할 가능성도 있다.

박병진 선임기자, 안두원 기자 [e-mail]