며칠 전에 만난 한 과학자 출신 탈북자 P씨는 '요사이 북한이 핵폭탄을 소형화하는 데 성공하였다는 보도가 나오는데 이는 사실이 아니다. 북한측에서 정치적으로 활용하기 위하여 그런 소문을 퍼뜨리는 것 같다. 북한의 기술로는 소형화가 불가능하다'고 말하였다. P씨는 2년 전에도 같은 취지의 이야기를 하였다. 그때 듣고 정리한 기사를 再錄한다.
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북한 核실험 조작의 내막
-북한 과학자들은 金正日을 이렇게 속였다! 『起爆장치의 문제점을 은폐하기 위해 「Pu 240」 섞어 未熟폭발 유도했다』는 중대 證言

日本 나가사키에 떨어진 4.5t의 플루토늄 폭탄.

2006년 10월9일의 북한 核실험을 둘러싼 미스터리를 해명하는 데 결정적 정보를 가진 한 탈북자(P씨)를 만나 며칠 동안 토론을 벌인 적이 있다. 그는 核폭탄이 터지도록 하는 起爆(기폭)장치 개발에 관여하는 등 核개발 사정에 정통한 이였다. P씨는 2006년 초 핵실험이 임박했다는 보도가 나올 때 이런 말을 했다.

『지금쯤 핵개발 담당 북한 과학자들은 고민에 빠져 있을 것이다. 그들은 매년 金正日에게 과장보고를 해왔었다. 그럴 수밖에 없는 것은 조직의 생리상 매년 성과를 올리고 있다는 보고를 올려야 생존할 수 있기 때문이다. 金正日에게는 「미사일에 실을 수 있을 정도로 핵폭탄 무게를 1t 이하로 小型化(소형화)까지 했다」고 보고했다. 그들은 私席(사석)에선 걱정을 많이 했다. 「만약 핵실험 명령이 내려오면 어떻게 해야 하느냐」고.

핵폭탄을 설계하고 起爆장치를 실험하는 과정에서 100만 분의 1초 동작까지 찍을 수 있는 高성능 카메라가 있어야 하는데 이것이 없었다. 다른 측정장치도 부족했다. 개발과정에서 측정과 검증이 제대로 이뤄지지 않았으므로 이들이 만든 핵폭탄이 과연 터질지 안 터질지 그들도 잘 모르는 것이다. 과학자들은 그러나 핵실험을 하라는 명령에 대비하여 묘안을 만들어 놓았을 것이다』


「플루토늄 240」이 불완전 폭발유도

작년 10월9일 북한이 핵실험을 했는데 폭발력이 400t(TNT 기준)에 불과했다. 핵실험 직전 북한이 중국에 통보한 실험 규모는 4000t이었는데 실제 폭발력은 그 10분의 1에 그쳤다. 인도·파키스탄 등 최근에 핵보유국이 된 나라의 첫 핵실험에선 폭발력이 모두 10kt, 즉 1만t을 넘었으니 「북한이 다이너마이트를 터뜨려 놓고 핵실험을 했다고 거짓말하는 것이 아닌가」 하는 추측이 생길 정도였다. 북한 핵실험 이틀 후 만난 P씨는 『북한 과학자들이 그 시나리오대로 했구먼』이라고 했다.

그의 입에선 복잡한 화학·물리학 용어가 나왔지만, 핵심적 단어는 「플루토늄 240」이었다. 핵폭탄이 정상적으로 터진다는 자신이 없었던 북한 과학자들은 핵폭탄의 원료물질인 「플루토늄 239」에다가 「플루토늄 240」을 일정량(7% 이상) 섞어 터뜨렸다는 것이다. 플루토늄 240은 핵분열을 잘하기 때문에 폭발은 쉽게 되지만 이것이 섞이면 불완전 폭발이 되어 폭발력이 매우 약하게 나온다는 것이다.

P씨의 이 말을 검증하려고 문헌을 찾다가 흥미 있는 자료를 발견했다. 미국이 나가사키에 플루토늄 原爆(원폭)을 투하하기 직전의 일이다. 뉴멕시코 로스 앨러모스 기지에서 원자탄 설계를 맡았던 J. 로버트 오펜하이머 박사는 맨해튼 프로젝트의 책임자 레슬리 글로브스 장군에게 보고서를 썼다. 「이 폭탄의 폭발력이 1kt에 미달할 확률이 2%쯤 된다」는 요지였다. 그 이유는 『만약 최대 임계치에 도달하기 1000만 분의 1초 전에 터진다면 폭발력이 急減(급감)한다』는 것이었다.

핵폭탄의 원료로 쓰인 플루토늄 속에 플루토늄 240이 7% 이상 섞여 있으면 최대 임계치에 도달하기 전에 터질 가능성이 높다고 한다. 나가사키에 떨어진 플루토늄탄은 제대로 터져 폭발력이 TNT 환산 2만t을 넘었다.

북한이 중국 측에 4kt짜리를 터뜨리겠다고 통보했다는 것은 P씨의 예측대로 플루토늄을 4~5kg 쓴 작은 폭탄을 실험했음을 짐작하게 한다. 우리가 핵폭탄의 소형화라고 할 때 그 의미는 폭탄의 무게를 500kg~1t 정도로 줄여 미사일의 彈頭(탄두)로 실을 수 있게 한다는 뜻이지 폭발력을 줄인다는 뜻은 아니다.

소형화된 핵폭탄도 그 폭발력은 10kt 이상이라야 한다. 북한은 그런 소형화 기술은 없다. 다만 플루토늄을 少量(소량) 써서 폭탄의 무게를 줄인 것을 실험한 것으로 보인다. 나가사키에 投下(투하)된 플루토늄彈은 4t이 넘었다. 북한 과학자들은 이미 金正日에게 소형화에 성공했다고 보고하였으므로 작은 크기의 핵폭탄으로 실험했는데 그마저 제대로 터지지 않은 것이다.


1991년에 核폭발사고

원자폭탄을 많이 만들어 본 미국의 과학자들은 북한의 핵실험 결과에 대해서 대강 이런 추측을 내놓았다.

1. 「플루토늄 240」 성분이 많이 들어간 불량 플루토늄을 썼기 때문에 최대 임계치에 도달하기 전에 터져 폭발효율이 떨어졌다.

2. 起爆장치의 설계가 제대로 되지 않았다. 플루토늄을 싸고 있는 高성능 폭약이 터질 때 폭발력이 균일한 속도와 방향으로 중심을 향해 가서 플루토늄을 수축시킴으로써 임계치에 도달하게 해야 하는데 한 군데서라도 폭발력에 차이가 생기면 풍선에서 바람이 빠져버리는 식으로 未熟(미숙)폭발이 일어난다.

3. 원래부터 소량의 플루토늄에 의한 소규모 폭발을 기도했다.

P씨의 증언은 위의 세 시나리오를 검증하게 했다. 그는 숨겨진 사고 하나를 소개했다. 1991년 무렵 핵개발 團地(단지)인 영변 원자력센터 안에서 폭발사고가 났다고 한다. 再처리한 플루토늄이 지하에서 보관 중 터졌다는 것이다. 많은 사람들이 죽었다. 핵폭탄이 터질 때 발산되는 방사능 물질이 공중으로 날아갔다. 러시아가 이를 탐지했다고 한다. 그래서 북한이 핵실험을 했다는 소문이 나돌았다. 이때의 폭발사고에 대해서 P씨는 이렇게 말했다.

『그것은 「플루토늄 240」 때문이었습니다. 플루토늄 239와 240이 함께 섞여 있으면 핵분열성이 강한 240이 불안정하여 연쇄 핵분열을 일으킬 가능성이 높아요. 그래서 주의해야 하는데 이 관리를 잘못하는 바람에 240이 터져 버렸어요. 그런데 과학자들이 여기서 중요한 사실을 알아낸 것입니다. 플루토늄 240을 일정 성분 섞어 놓고 핵실험을 하면 起爆장치가 제대로 작동하지 않아도 폭탄은 반드시 터진다는 사실을 알아낸 것입니다. 다만 폭발력이 약해집니다. 이것을 이번에 응용한 것이 확실합니다. 북한 과학자들이 起爆장치와 핵폭탄 설계의 문제점을 숨기기 위해서 머리를 쓴 것이지요』

이 말이 맞다면 400t이란 史上 초유의 낮은 폭발력에 대한 의문이 풀린다. 이것이 얼마나 낮은 폭발력인가 하는 것은 다음과 같은 자료와 비교하면 알 수 있다.

나가사키에 投下되어 약 7만 명의 사망자를 낸 원자폭탄에는 약 7kg의 플루토늄이 들어갔다. 그 폭발력은 22kt, 즉 다이너마이트 2만2000t이었다. 1945년 미국이 뉴멕시코에서 실시한 핵실험에서는 6kg의 플루토늄으로 20kt의 폭발력을 얻었다. 북한이 이번에 4kg의 플루토늄을 썼다고 해도 15kt 정도의 폭발력을 얻었어야 했다. 그런데 실제 폭발력은 그 정상치의 40분의 1이었다.