국책연구기관인 통일연구원이 2014년 12월 발간한 자료(제목: 북한의 핵전략과 한국의 대응전략)에는 북한의 수소폭탄 개발 가능성과 관련해 매우 구체적인 분석이 게재되어 있다. 

수소폭탄 실험장면.

보고서는 북한이 2013년 2월12일 제3차 핵실험 이후 4월2일, 북한 원자력총국 발표를 통해 5MWe 흑연감소로를 재가동 조치한 것이 ‘삼중수소’의 생산을 위한 것일 가능성을 제기했다.

이와 관련해 보고서는 아래와 같이 밝히고 있다.

<당시에는 플루토늄 생산, 전력, 문제 해결, 회담용 협상카드 준비 등 북한의 5MWe 흑연감속로 재가동에 대한 의도를 다각도로 분석하였다. 하지만, 어디에도 삼중수소 생산을 위한 재가동이라는 분석보고나 언론보도는 없었다. 비록 그것이 사실이 아니라고 할지라도 모든 가능성을 열어두고 북한의 의도를 파악할 수 있는 전문가가 세계 어디에도 없었다는 점은 아쉬움을 남긴다.(중략)

리튬6는 그 자체만으로도 핵융합물질이다.(중략) 증폭핵무기에도 삼중수소 대신에 중수소와 리튬6 화합물을 사용하는 것이 유리하다고 할 수 있다. 하지만, 현대식 증폭핵무기에는 대체로 중수소-삼중수소의 혼합가스를 사용한다고 한다. 그 이유는 고체의 중수소화리튬이나 삼중수소화리튬을 사용하는 것보다 혼합가스를 사용하는 편이 융통성이 높기 때문이다.>

보고서는 증폭핵무기가 “수소폭탄으로 가기 위해 반드시 거쳐 가야 할 관문이며 발판”이라며 “사실상 핵보유국 지위 확보를 위해 꾸준히 핵 능력을 발전시키고 있는 북한에게 있어, 증폭기술을 사용할 경우 현재의 기술 수준에서 2~5배 이상의 핵폭발 위력을 달성할 수 있다고 하는 것은 매우 매력적인 방안이 아닐 수 없다”고 평가했다.

보고서는 이어 “북한은 수소폭탄을 핵개발의 최종 단계로 추구할 가능성이 높다”며 그 이유를 아래와 같이 분석했다.

<북한이 항상 핵 억제력의 대상으로 생각하는 미국을 상대하는데 있어서 결정적인 한방을 날릴 수 있는 고위력의 수소폭탄만이 확실한 핵 억제력을 제공해 줄 수 있기 때문이다. 현 단계에서 북한의 수소 폭탄 개발 가능성을 다루는 것은 다소 시기상조이다.

하지만 일반적인 핵개발국의 수순이 증폭핵무기를 개발하고 나서 수소폭탄으로 이어진다고 하는 점을 고려하면, 북한도 언젠가 증폭핵무기를 개발할 것이고 그 다음 수소폭탄 개발을 위해서는, 너무 낡아서 다음번 재가동을 기약할 수 없는 5MWe 흑연감속로의 이번 재가동 기간을 최대한 활용하여 가능한 많은 양의 삼중수소를 확보해야 만 할 것이다.>

정리/김필재(조갑제닷컴) spooner1@hanmail.net

[참고] 수소폭탄의 원리: 전형적인 반응식은 삼중수소와 중수소가 고온하에서 반응하여 헬륨의 원자핵이 융합되면서 중성자 1개가 튀어나오게 되는 것이다. 이들 수소는 액체 상태의 것을 사용하기 때문에 습식(濕式)이라 한다. 그런데 이것은 냉각장치 등으로 부피가 커서 실용에는 적합하지 않다. 따라서 리튬과 수소의 화합물(고체)을 사용하는 건식(乾式)이 개발되었다. 그 반응의 예를 들면 중수소화 리튬(6Li2H)이 고온하에서 중성자의 충격을 받으면 헬륨과 중수소와 삼중수소가 생성되고, 다시 중수소와 삼중수소가 융합하여 헬륨이 생겨나고, 중성자가 튀어나오게 되는 식이다. 수소폭탄의 반응에는 임계량(臨界量)이 없으므로 이론적으로는 대형화·소형화가 가능하다. 수소폭탄에는 수소폭탄·초우라늄폭탄·순융합폭탄 등이 있다. 수소 융합반응에서는 분열생성물과 같은 다량의 방사능이 발생되지 않으므로 수소폭탄은 비교적 '깨끗한 수폭'이지만, 수소폭탄의 주위를 우라늄-238로 싼 초우라늄 폭탄은 수폭의 융합반응에서 발생하는 고속 중성자에 의해 보통은 비분열성인 우라늄-238로 분열반응을 일으키게 함으로써 보다 큰 폭발력과 함께 다량의 방사능을 발생하는 '더러운 수폭'이며, 이 폭탄을 3F 폭탄이라 한다.