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핵무기 개발에는 막대한 비용이 소요되나 개발국의 환경이 상이하므로 정확한 비용의 산출은 어렵다. 그러나 개발비용의 대부분은 무기급 핵분열물질(고농축우라늄, 플루토늄)의 확보에 사용되어진다. 미국의 경우 ‘맨해튼 프로젝트(Manhattan Project)’에 1996년 화폐기준으로 약 200억 달러가 소요됐으나, 그중 180억 달러가 핵물질 확보에 사용됐다.

미국은 핵무기 프로그램에 1940~1996년까지 총 5조5000억 달러를 투입했다. 이 가운데 핵무기 생산에 직접 소요된 비용은 전체의 7%인 4090억 달러에 불과했다. 나머지는 핵물질 생산, 투발수단의 개발 및 생산, 통제 및 운영에 사용됐다. 만약 핵물질을 암시장이나 제3국으로부터 확보가 가능하다면 비교적 쉽게 소액의 투자로 핵무기의 생산이 가능할 것이다.

가스원심분리 기술로 연간 300kg의 고농축우라늄을 생산할 수 있는 공장을 건설하는데 약 1억7000~8억2000만 달러 정도가 소요되며, 시설비용 외에 우라늄탄 1개(약 20kg) 분량의 고농축우라늄 생산비용은 약 57~73만 달러가량 소요되는 것으로 알려져 있다.

플루토늄의 생산을 위해서는 원자로와 재처리 시설이 필요하다. 매년 핵무기 1개 분량의 플루토늄 생산이 가능한 30메가와트(MWt) 흑연감속로의 건설에 5700~1억7000만 달러가, 퓨렉스(PUREX) 재처리 시설 건설에 2000~5900만 달러가 소요될 것으로 보인다.

이와 같은 공장을 가동하여 플루토늄 생산비용으로 2400~7300만 달러가 소요되며, 핵무기 설계와 제작에는 3300~1억6백만 달러가 소요된다. 결론적으로 소규모 플루토늄 핵무기 1개를 생산하는데 총 1억9000만 달러의 경비가 소요될 것으로 예상된다. 그러나 비밀리에 핵무기 개발에 시도할 경우 이 비용보다도 훨씬 많은 경비가 소요될 것이다.

핵무기의 근간이 되는 핵분열 물질을 확보하고 있더라도 이것을 무기화하는데 많은 기술이 요구된다. 핵폭발 장치의 무기로의 발전은 신뢰성과 소형화가 관건인데, 비록 핵폭발장치에 성공했다 하더라도 조잡한 기술수준이라면 부피와 무게가 상당히 크고 무거울 것이다.

핵물질의 양은 우라늄의 경우 10~30kg, 플루토늄의 경우 약 6~8kg 밖에 안 되더라도 고폭약, 반사체, 기타장치로 인해 실제 핵무기의 크기와 무게가 상당하기 때문이다. 나가사키에 투하된 핵폭탄의 경우 플루토늄 양이 6.2kg이었으나, 폭탄 전체의 무게는 4.67톤, 크기는 길이 3.25미터, 지름 1.52미터에 달했다. 핵무기를 투발 가능한 수단인 미사일이나 항공기에 탑재하기 위해서는 소형화(1톤 이하) 필수적이며 여기에는 고동의 정밀기술이 요구된다.

핵의 무기화는 그 국가가 보유한 기술수준에 따라 개발기간 및 소형화 기간이 다를 수 있다. 과거 남아공의 사례처럼 어느 정도 산업기반 시설을 갖춘 국가는 외부 도움이 없이도 독자적 개발이 가능하다.

  

국방부가 최근 공개한 <북한 핵개발 비용> 자료에 따르면 북한은 핵시설 건설에 6~7억불, 핵무기 제조 및 실험에 1.6~2.3억불, 핵융합 기초 연구에 1~2억불 등 핵개발에 총 11~15억불을 투입한 것으로 나타났다.

국방부는 북한이 핵개발에 투입한 비용(11~15억불)을 곡물가격으로 환산하면 “중국산 옥수수 기준 대략 450만톤”이라며 “북한 주민 2,300만 명의 1년10개월 치 식량에 해당된다”고 밝혔다.

국방부는 또 북한의 핵탄두 소형화-경량화 문제(제목: <북핵관련 참고자료>)와 관련해 “북한은 내폭형 기폭장치를 집중개발, 이를 위해 80년대 후반부터 100역 차례에 이상의 고폭실험을 했다”고 했다.

그러면서 “3차례 핵실험을 통해 핵폭발력 및 핵탄두의 소형화-경량화가 향상됐다고 추정된다”며 “이는 핵탄두를 미사일에 결합함으로써, 원하는 대상에 대한 핵공격 능력을 구비하기 위한 조치”라고 결론지었다.

북한의 핵무기 운반체계 개발 문제와 관련해서는 “대포동 2호와 신형 장거리 미사일 등 장거리 미사일 개발을 지속해왔다”며 2012년 12월12일 쏘아올린 광명성-3호 2호기의 경우 “인공위성 궤도 진입에 성공, 이를 통해 ICBM능력을 대외에 과시했다”고 밝혔다. 

김필재(조갑제닷컴) spooner1@hanmail.net