작년 10월9일 북한의 핵실험은 기술적으론 실패였다. 폭발력이 TNT 환산 1만t을 넘어야 하는데 400t 규모였다.
작년 10월9일 북한의 핵실험은 기술적으론 실패였다. 폭발력이 TNT 환산 1만t을 넘어야 하는데 400t 규모였다. 그래서 고성능 다이나마이트를 터뜨린 것이 아닌가 하는 의심도 생겼었다. 김정일도 대단히 실망했을 것이다. 實戰에 배치할 수 있는 핵폭탄을 만든다는 것은 요원한 일이란 사실이 밝혀졌기 때문이다. 북한은 핵폭탄의 설계를 제대로 할 수 있는 실력이 없는 듯하다. 이를 보완하려면 핵실험을 적어도 대 여섯 번 해야 한다. 그렇게 하려면 풀루토늄을 30kg 정도는 써야 한다. 북한이 보유하고 있는 플루토늄은 50kg 정도로 추정된다.
김정일은 전략을 새로 짠 듯하다. 당장 핵폭탄을 만들 기술이 없으니 이를 외교적으로 비싸게 팔아먹는 전략이 하나이고, 핵폐기를 약속한 뒤 그 실행 과정을 질질 끌면서 외부세계로부터 원조를 받고, 뒤로는 비밀 핵개발을 계속하는 것이다.
작년 핵실험 이후 미국의 對北전략도 바뀌었다. 김정일 정권의 핵능력이 아주 낮아 당장 군사적 위협은 되지 않는다는 것을 알았으므로 여유가 생겼다. 미국으로선 NPT(핵확산금지조약) 체제를 유지하는 것이 急先務(급선무)이다. 이를 위해선 김정일이 추가 핵실험을 하지 않도록 한 다음 美北대화 모드로 전환하여 김정일이 핵을 포기하면 終戰선언, 평화협정 등의 선물을 준다는 방침을 정한 것이다.
핵무기를 체제유지의 수단으로 생각해온 김정일은 不實한 것으로 드러난 원시수준의 핵폭탄과 주한미군 철수를 맞바꿀 수 있으면 핵폐기도 한 번 검토해 봄직하다는 생각을 하고 있을지 모른다. 더구나 노무현 정권이나 李明博 후보는 북한이 핵을 포기하기만 하면 대규모 지원을 하겠다고 노래를 하고 있다. 김정일은 핵폐기에 따른 최대한의 보상을 기대할 것이다. 韓美동맹의 해체, 주한미군 철수, 美北 수교, 테러지원국 명단에서 해제, 대규모 경제지원 등등.
미국, 한국, 일본쪽에선 그동안 북한의 핵개발 위험성을 너무 강조하다가 보니 김정일이 핵을 폐기할 때 지불해야 할 판돈을 너무 올려놓았다. 이제 와서 '사실 김정일의 핵능력은 별것 아니니 천천히 대처해가자'고 털어놓을 수도 없게 되었다. 진실에 기초하지 않는 정책은 종국에 가면 여러 가지 부작용을 낳는다.
지난 봄에 썼던 기사를 아래 소개한다.
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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.
측정계기 不實, 설계 不實
터지다가 만 꼴인 이 未熟폭발의 원인은 두 가지이다. 起爆장치가 부실했고, 핵폭탄의 원료물질인 「플루토늄 239」에 불순물질인 「플루토늄 240」이 상당량 섞여 있었다. 그렇다면 「플루토늄 239」의 순도가 93% 이상인 무기급(Weapon Grade) 플루토늄을 북한은 만들지 못했던가? 그렇지 않다.
국제원자력기구(IAEA)가 1992년 6월에 북한 측이 再처리한 플루토늄을 분석한 보고서에 따르면 「플루토늄 240」의 비율은 2.44%였다. 미국 핵폭탄은 「플루토늄 240」이 평균 6%다. 북한제 플루토늄이 훨씬 질이 높은 것이다. 즉, 북한 과학자들은 순도가 높은 플루토늄이 있었지만 그것을 쓰지 않고 일부러 「플루토늄 240」의 농도가 높도록 조작한 불순 플루토늄을 써 未熟폭발을 유도했다는 것이다.
그 이유는 순도가 높은 플루토늄을 썼을 경우 起爆장치가 제대로 작동하지 않으면 아예 터지지 않을 수 있지만 240을 일정량(7% 이상) 혼합시켜 놓으면 起爆장치가 정상작동하지 않아도 반드시 폭발하기 때문이다. 물론 불완전 핵분열로 인해 아주 낮은 폭발력만 낸다. 폭발을 보장하기 위한 안전장치로 플루토늄 240을 섞었다는 이야기이다.
여기서 원자폭탄의 폭발 메커니즘을 간단히 설명해 둔다. 원자폭탄은 공처럼 생겼다. 공의 중심에 플루토늄이 있고 표면을 따라서 高성능 폭약판 조각이 축구공의 표면처럼 붙어 있다(이것을 起爆장치라고 부른다). 이 폭약판은 터질 때 그 힘이 바깥이 아닌 중심부로 향하도록 설계되어 있다.
이런 폭발을 內爆(내폭: Implosion)이라고 한다. 수십 개의 폭약판은 터질 때 일제히 균일한 힘으로써 중심부를 향하면서 중앙의 플루토늄 물질을 균등하게 수축시켜야 한다. 이때 플루토늄은 수축하면서 핵분열의 임계치에 도달한다. 그러면 중성자가 발생하면서 연쇄분열반응이 순간적으로 일어난다. 이 연쇄반응이 최고치에 달하여 최고의 폭발력을 얻기 위해선 100만 분의 1초간 플루토늄이 팽창상태, 즉 공과 같은 모습을 유지하여 최고치의 폭발력을 축적했다가 한꺼번에 터져야 한다.
북한은 起爆장치 실험을 많이 해왔으나 고성능 측정계기가 없이 해왔으므로 핵폭탄 설계는 믿을 수 없는 것이었다. 핵실험을 했는데 핵폭탄이 터지지 않았다면 핵개발 과학자들은 문책을 면할 수 없고, 金正日의 체면은 말이 아니게 된다. 북한 과학자들은 여기서 꾀를 낸 것이다. 起爆장치가 정상적으로 작동하지 않아도 핵분열이 일어날 수 있게끔 분열성이 높은 「플루토늄 240」을 섞어 놓았다. 실제 실험에서 起爆장치는 제대로 터지지 않았으나 플루토늄 240이 핵분열하여 터져 주는 바람에(아주 약하게) 사상 최소의 폭발력이나마 얻을 수 있었고, 金正日은 이를 핵실험 성공이라고 선전할 수 있었다. 미국은 속으로는 비웃었지만 이를 「성공한 핵실험」(金正日이 그렇게 선전하니까)으로 간주하여 유엔안보리의 對北제재를 이끌어 낸 것이다. 거짓과 선동을 중요한 체제유지 수단으로 이용해 온 金正日은 거짓선동으로써 자신의 무덤을 판 격이다.
이런 북한의 핵실험 결과를 놓고 다음과 같은 推論(추론)을 할 수 있다.
1. 이런 북한의 실력으로 미뤄 미사일에 실을 만한 소형화된 핵탄두를 만드는 것은 10년 내, 또는 영원히 불가능하다.
2. 나가사키급의 4t짜리 原始型(원시형) 핵폭탄을 만드는 데도 상당한 시간과 추가 핵실험이 필요하다.
3. 지금 실력으로 만들 수 있는 것은 핵폭탄이 아닌 핵폭발 장치이다. 폭발력 400t은 1977년 이리驛(역) 폭파사고時 파괴력의 약 10배이다.
당시 이리驛 주변 반경 약 500m 지역을 초토화시키고 59명을 죽게 했던 이 사고는 열차에 싣고 있던 약 30t의 TNT에 촛불이 옮겨 붙어 일어났다. 金正日이 이 原始상태의 핵폭파장치를 배에 싣고 항구에 가져가서 폭파시킨다면 부산항이나 인천항을 마비시킬 수 있을 것이다.
문제는 그렇게 한 다음엔 국제사회의 보복을 받아 金正日이 사라질 것이란 점이다. 미사일에 실을 수 없는 핵폭탄은 미국·일본엔 전혀 위협이 되지 않는다. 배나 큰 폭격기로 운반해야 할 原始型 핵폭탄의 위협을 받는 나라는 한국뿐이다. 盧武鉉 대통령은 그런데 북한의 미사일과 핵폭탄이 한국엔 위협이 되지 않는 것처럼 이야기한다.
작년 10월9일 북한의 핵실험은 기술적으론 실패였다. 폭발력이 TNT 환산 1만t을 넘어야 하는데 400t 규모였다. 그래서 고성능 다이나마이트를 터뜨린 것이 아닌가 하는 의심도 생겼었다. 김정일도 대단히 실망했을 것이다. 實戰에 배치할 수 있는 핵폭탄을 만든다는 것은 요원한 일이란 사실이 밝혀졌기 때문이다. 북한은 핵폭탄의 설계를 제대로 할 수 있는 실력이 없는 듯하다. 이를 보완하려면 핵실험을 적어도 대 여섯 번 해야 한다. 그렇게 하려면 풀루토늄을 30kg 정도는 써야 한다. 북한이 보유하고 있는 플루토늄은 50kg 정도로 추정된다.
김정일은 전략을 새로 짠 듯하다. 당장 핵폭탄을 만들 기술이 없으니 이를 외교적으로 비싸게 팔아먹는 전략이 하나이고, 핵폐기를 약속한 뒤 그 실행 과정을 질질 끌면서 외부세계로부터 원조를 받고, 뒤로는 비밀 핵개발을 계속하는 것이다.
작년 핵실험 이후 미국의 對北전략도 바뀌었다. 김정일 정권의 핵능력이 아주 낮아 당장 군사적 위협은 되지 않는다는 것을 알았으므로 여유가 생겼다. 미국으로선 NPT(핵확산금지조약) 체제를 유지하는 것이 急先務(급선무)이다. 이를 위해선 김정일이 추가 핵실험을 하지 않도록 한 다음 美北대화 모드로 전환하여 김정일이 핵을 포기하면 終戰선언, 평화협정 등의 선물을 준다는 방침을 정한 것이다.
핵무기를 체제유지의 수단으로 생각해온 김정일은 不實한 것으로 드러난 원시수준의 핵폭탄과 주한미군 철수를 맞바꿀 수 있으면 핵폐기도 한 번 검토해 봄직하다는 생각을 하고 있을지 모른다. 더구나 노무현 정권이나 李明博 후보는 북한이 핵을 포기하기만 하면 대규모 지원을 하겠다고 노래를 하고 있다. 김정일은 핵폐기에 따른 최대한의 보상을 기대할 것이다. 韓美동맹의 해체, 주한미군 철수, 美北 수교, 테러지원국 명단에서 해제, 대규모 경제지원 등등.
미국, 한국, 일본쪽에선 그동안 북한의 핵개발 위험성을 너무 강조하다가 보니 김정일이 핵을 폐기할 때 지불해야 할 판돈을 너무 올려놓았다. 이제 와서 '사실 김정일의 핵능력은 별것 아니니 천천히 대처해가자'고 털어놓을 수도 없게 되었다. 진실에 기초하지 않는 정책은 종국에 가면 여러 가지 부작용을 낳는다.
지난 봄에 썼던 기사를 아래 소개한다.
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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.
측정계기 不實, 설계 不實
터지다가 만 꼴인 이 未熟폭발의 원인은 두 가지이다. 起爆장치가 부실했고, 핵폭탄의 원료물질인 「플루토늄 239」에 불순물질인 「플루토늄 240」이 상당량 섞여 있었다. 그렇다면 「플루토늄 239」의 순도가 93% 이상인 무기급(Weapon Grade) 플루토늄을 북한은 만들지 못했던가? 그렇지 않다.
국제원자력기구(IAEA)가 1992년 6월에 북한 측이 再처리한 플루토늄을 분석한 보고서에 따르면 「플루토늄 240」의 비율은 2.44%였다. 미국 핵폭탄은 「플루토늄 240」이 평균 6%다. 북한제 플루토늄이 훨씬 질이 높은 것이다. 즉, 북한 과학자들은 순도가 높은 플루토늄이 있었지만 그것을 쓰지 않고 일부러 「플루토늄 240」의 농도가 높도록 조작한 불순 플루토늄을 써 未熟폭발을 유도했다는 것이다.
그 이유는 순도가 높은 플루토늄을 썼을 경우 起爆장치가 제대로 작동하지 않으면 아예 터지지 않을 수 있지만 240을 일정량(7% 이상) 혼합시켜 놓으면 起爆장치가 정상작동하지 않아도 반드시 폭발하기 때문이다. 물론 불완전 핵분열로 인해 아주 낮은 폭발력만 낸다. 폭발을 보장하기 위한 안전장치로 플루토늄 240을 섞었다는 이야기이다.
여기서 원자폭탄의 폭발 메커니즘을 간단히 설명해 둔다. 원자폭탄은 공처럼 생겼다. 공의 중심에 플루토늄이 있고 표면을 따라서 高성능 폭약판 조각이 축구공의 표면처럼 붙어 있다(이것을 起爆장치라고 부른다). 이 폭약판은 터질 때 그 힘이 바깥이 아닌 중심부로 향하도록 설계되어 있다.
이런 폭발을 內爆(내폭: Implosion)이라고 한다. 수십 개의 폭약판은 터질 때 일제히 균일한 힘으로써 중심부를 향하면서 중앙의 플루토늄 물질을 균등하게 수축시켜야 한다. 이때 플루토늄은 수축하면서 핵분열의 임계치에 도달한다. 그러면 중성자가 발생하면서 연쇄분열반응이 순간적으로 일어난다. 이 연쇄반응이 최고치에 달하여 최고의 폭발력을 얻기 위해선 100만 분의 1초간 플루토늄이 팽창상태, 즉 공과 같은 모습을 유지하여 최고치의 폭발력을 축적했다가 한꺼번에 터져야 한다.
북한은 起爆장치 실험을 많이 해왔으나 고성능 측정계기가 없이 해왔으므로 핵폭탄 설계는 믿을 수 없는 것이었다. 핵실험을 했는데 핵폭탄이 터지지 않았다면 핵개발 과학자들은 문책을 면할 수 없고, 金正日의 체면은 말이 아니게 된다. 북한 과학자들은 여기서 꾀를 낸 것이다. 起爆장치가 정상적으로 작동하지 않아도 핵분열이 일어날 수 있게끔 분열성이 높은 「플루토늄 240」을 섞어 놓았다. 실제 실험에서 起爆장치는 제대로 터지지 않았으나 플루토늄 240이 핵분열하여 터져 주는 바람에(아주 약하게) 사상 최소의 폭발력이나마 얻을 수 있었고, 金正日은 이를 핵실험 성공이라고 선전할 수 있었다. 미국은 속으로는 비웃었지만 이를 「성공한 핵실험」(金正日이 그렇게 선전하니까)으로 간주하여 유엔안보리의 對北제재를 이끌어 낸 것이다. 거짓과 선동을 중요한 체제유지 수단으로 이용해 온 金正日은 거짓선동으로써 자신의 무덤을 판 격이다.
이런 북한의 핵실험 결과를 놓고 다음과 같은 推論(추론)을 할 수 있다.
1. 이런 북한의 실력으로 미뤄 미사일에 실을 만한 소형화된 핵탄두를 만드는 것은 10년 내, 또는 영원히 불가능하다.
2. 나가사키급의 4t짜리 原始型(원시형) 핵폭탄을 만드는 데도 상당한 시간과 추가 핵실험이 필요하다.
3. 지금 실력으로 만들 수 있는 것은 핵폭탄이 아닌 핵폭발 장치이다. 폭발력 400t은 1977년 이리驛(역) 폭파사고時 파괴력의 약 10배이다.
당시 이리驛 주변 반경 약 500m 지역을 초토화시키고 59명을 죽게 했던 이 사고는 열차에 싣고 있던 약 30t의 TNT에 촛불이 옮겨 붙어 일어났다. 金正日이 이 原始상태의 핵폭파장치를 배에 싣고 항구에 가져가서 폭파시킨다면 부산항이나 인천항을 마비시킬 수 있을 것이다.
문제는 그렇게 한 다음엔 국제사회의 보복을 받아 金正日이 사라질 것이란 점이다. 미사일에 실을 수 없는 핵폭탄은 미국·일본엔 전혀 위협이 되지 않는다. 배나 큰 폭격기로 운반해야 할 原始型 핵폭탄의 위협을 받는 나라는 한국뿐이다. 盧武鉉 대통령은 그런데 북한의 미사일과 핵폭탄이 한국엔 위협이 되지 않는 것처럼 이야기한다.
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