북한의 핵능력은 도대체 어느 정도인가?

'2006년 북한은 어디로?' 정치편 <5>

북한이 핵무기 보유를 공식 선언한 지 1년이 넘었고, 영변 핵시설들에 대한 국제원자력기구(IAEA)의 사찰이 중단된 지도 3년이 넘었건만, 지난 해 9.19 공동성명 이후 북핵문제의 평화적 해결을 위한 6자회담은 여전히 답보상태다. 북한은 지금 이 시간에도 아무런 국제적 제재 없이 영변의 5MW 흑연로를 100% 운전하면서 연간 핵무기 1기 분량의 플루토늄을 생산하고 있다.
  
  이 글은 북한의 핵개발능력, 즉 플루토늄 보유량은 얼마인지, 우라늄 농축의 실상은 무엇인지, 핵폭탄 제조에 필요한 기폭장치 개발에 성공했는지, 핵탄두의 미사일 장착 여부는 가능한지 등 북한의 핵개발능력과 북핵 프로그램의 검증 및 폐기의 중요성에 대해 관련 자료들에 근거한 필자의 분석을 정리했다.
  
  33~53kg 정도의 플루토늄 보유
  
  북한이 현재까지 확보한 플루토늄 최대량은 43±10kg으로 추정된다.
  
  우선 1986년부터 가동한 영변의 5MW 흑연로는 1989년에 약 70일 동안 가동중단하고, 폐연료봉을 최대 절반 정도 방출한 것으로 알려져 있으며, 그 속에는 최대 8kg의 플루토늄이 포함되어 있을 것으로 추정된다.
  
  94년 제네바 합의에 의해 동결 보관되어 있던 8000개의 폐연료봉은 플루토늄 25~30kg을 포함하고 있을 것으로 계산되며, 북한은 2003년 1월부터 이들 폐연료봉의 재처리에 돌입해 6월 말에 재처리를 완료했다고 주장했다. 2004년 9월 27일 최수헌 외무성 부상이 AP통신과의 인터뷰에서 "우리는 이미 8000개의 폐연료봉을 재처리해서 무기화했다는 데 대해 선포한 바 있다"고 말했던 것이다.
  
  2003년 2월 장전돼 지난해 4월부터 방출된 새로운 폐연료봉 8000개는 플루토늄 10~14kg을 포함하고 있을 것으로 추정되며, 3개월간의 냉각을 거친 뒤 재처리에 들어갔다고 가정할 경우, 지난해 12월 중순 재처리 완료됐을 것으로 보인다.
  
  영변의 재처리시설(방사화학실험실)의 처리용량은 94년 제네바합의 당시에 비해 30% 증량돼 하루 약 0.5톤의 폐연료봉을 재처리할 수 있어, 무게로 약 50톤인 8000개 폐연료봉은 냉각 후 100일이면 재처리를 완료할 수 있다고 본다.
  
  이상의 상황을 종합하면 현재 북한이 폐연료봉으로부터 확보 가능한 플루토늄은 최대 43±10kg 정도로 추정된다. 참고로 IAEA에서는 핵무기 제조를 위한 플루토늄량을 8kg이라고 정하고 있으나, 핵기술의 발전으로 이보다 적은 5~6kg 정도의 플루토늄으로도 1기의 핵무기 제조가 가능하므로 북한은 현재 7~8개의 핵무기를 만들 수 있는 플루토늄을 확보하고 있다고 추정된다.
  
  나아가 북한은 연간 플루토늄 5~7kg 생산이 가능한 영변 5MW 흑연로에 새로운 핵연료 8000개를 장전한 후 2005년 6월 중순부터 재가동 중이며, 향후 핵연료 공급을 위해 핵연료제조공장의 재가동을 준비 중이다. 94년 제네바합의에 의해 건설 동결되었던 영변의 50MW 흑연로는 재건설이 준비 중인데 완공까지는 2~3년 정도의 기간이 걸릴 것으로 예상되며, 완공되면 연간 플루토늄 56kg 정도의 생산이 가능하다. 그리고 연간 플루토늄 220kg 정도 생산 가능한 태천의 200MW 흑연로는 재건설에 대한 분석이 진행 중이므로 단기간 내에 완공될 가능성은 없다.
  
  우라늄 농축의 실상
  
  실체가 분명한 플루토늄 프로그램과는 다르게 2002년 10월 이후 제2차 북핵위기의 발단이 된 북한의 우라늄농축 프로그램은 아직 존재 여부가 논란의 대상이다.
  
  미국은 북한이 원심분리기 시설을 만들기 위한 물질과 장비를 획득했다는 증거와 북한에게 우라늄농축 관련 기술과 중고품 원심분리기를 제공했다는 파키스탄 압둘 카디르 칸 박사의 진술 등에 근거하여 북한의 우라늄 농축 프로그램 보유를 주장하고 있지만, 북한은 우라늄 농축 프로그램 관련 계획, 장비, 기술적 전문성이 없다며 여전히 그 보유 가능성을 부인하고 있다.
  
  그렇지만 북한이 유럽의 우라늄농축기업인 유렌코사가 개발한 원심분리기에 사용된 알루미늄과 동일한 치수와 소재인 고강도 알루미늄관 150톤(원심분리기 2600대 분)을 러시아업자로부터 입수했다는 정보를 미국이 확보했다는 지난해 6월 5일자 아사히신문 기사라든지, 칸 박사가 북한에 12기의 원심분리기를 제공한 사실을 페르베즈 무라샤프 파키스탄 대통령이 지난해 9월 13일 시인한 사실 등을 고려할 때 북한은 최소한 연구개발을 위한 소규모 우라늄농축 프로그램을 보유하고 있거나 또는 보유하려고 시도해 온 것으로 여겨진다.
  
  핵무기 1개 제조에 필요한 고농축우라늄(HEU) 25kg을 생산하기 위해서는 고강도 알루미늄을 사용하는 P1 원심분리기의 경우 1000기를 2년 정도 가동해야 한다는 점, 고강도 알루미늄관, 고속회전을 위한 전동모터 등 원심분리기 필요부품들은 국제수출통제에 의해 북한이 공식적으로 수입할 수 없다는 점을 고려하면 북한이 설사 원심분리기 몇 대와 설계도를 가졌다고 하더라도 핵무기용 고농축우라늄(HEU) 대량생산을 위한 단계에 이르기는 단기간 내 쉽지 않을 것으로 예상된다.
  
  핵무기 기폭장치
  
  북한은 80년대와 90년대 핵무기 기폭장치의 정상작동을 위한 고폭실험을 100회 이상 실시해 온 것으로 알려져 있다. 따라서 미국이 40년대 초에 개발한 조잡한 수준의 핵무기 기폭장치 개발에 성공했을 가능성은 높다고 본다.
  
  핵보유를 실질적으로 보여줄 핵실험의 경우, 북한이 자체적으로 핵실험을 했다는 징후는 지금까지 발견되지 않았다. 그러나 핵실험을 거치지 않아 성능이 입증되지 않았더라도 작동 가능한 기폭장치와 5~6kg 정도의 플루토늄만 있으면 최소한 TNT 1000톤 이상 폭발 규모의 핵폭발이 일어난다는 것은 물리적으로 입증된 사실이다.
  
  그러므로 핵실험 여부가 핵보유 여부를 판단할 결정적 증거는 아니다. 미국의 전 로스알라모스 국립연구소 소장이던 헥커(Sig Hecker) 박사도 북한이 현재 미사일에의 장착 가능 여부는 명확하지 않지만 적어도 2~3기의 조잡한 형태의 핵무기를 생산했다고 가정해야 한다는 주장이다.
  
  핵탄두의 미사일 장착 여부
  
  미사일에 장착 가능한 핵무기의 중량은 적재가능량의 약 3분의 1 정도로 알려져 있다. 핵무기 장착이 가능할 것으로 추정되는 북한 노동미사일의 경우 장착되기 위한 핵무기 중량은 약 500kg 이하가 되어야 한다. 미사일에 장착 가능한 소형의 고성능 기폭장치를 북한이 제조할 수 있는지 기술적 여부는 알기 어렵지만, 한번에 많은 양의 플루토늄을 사용한다면 기폭장치의 소형화를 꾀할 수 있다는 일부 전문가의 의견을 고려할 때, 그 가능성을 무시할 수 없다.
  
  그러므로 북한의 핵무기 보유선언에 대해 북한이 실질적으로 핵무기를 보유한 것으로 간주해야 한다는 것이 필자의 견해다. 북한이 핵무기 보유국인지 아닌지의 인정 여부 및 이에 따른 대북 대응방향의 결정은 관련 정책결정자가 알아서 할 몫이다.
  
  북핵 프로그램의 검증 및 폐기
  
  9개월째 답보 상태를 면치 못하고 있는 6자회담이 재개된다 하더라도 심각한 위기요인은 여전히 숨어 있는데, 북핵 프로그램의 검증 및 폐기 문제가 그것이다. 6자회담이 잘 진행돼 합의에 이르더라도 북핵 프로그램의 검증 및 폐기 과정에서 북ㆍ미간 갈등이 폭발할 수 있기 때문이다. 1994년 한반도 전쟁위기가 북한 플루토늄 프로그램의 사찰과정에서 발생했다는 점을 상기할 필요가 있다.
  
  미국의 주장처럼 100% CVID(완전하고 검증가능하며 돌이킬 수 없는 핵폐기)는 비현실적이라고 하더라도, 북핵 프로그램의 검증 및 폐기에는 오랜 기간과 거액의 비용이 소요된다. 플루토늄, 우라늄농축, 핵무기 프로그램들을 검증하는 데만 4~5년 이상, 폐기하는 데 5~10년 이상의 기간이 걸릴 것으로 예상된다. 그리고 그 비용은 대략 잡아도 최소한 1조 원 이상 들 것으로 예상된다. 관련 연구 및 대책이 시급한 이유다.
  
  이렇듯 북핵 프로그램의 검증 및 폐기를 위해서는 정부의 적극적인 장기대책 수립과 관련 전문가들의 집중적인 연구가 필요하건만, 정부는 이 문제의 심각성을 알고 있는지 의심스러울 정도이며 마치 자기 일 아니라는 듯이 안일한 모습을 보이고 있다.
  
  북핵 프로그램의 검증 및 폐기 문제의 해결에 있어서, 좌초된 KEDO 경수로 사업처럼 정부가 1조 원 이상의 국민 세금만 낭비하고 뒤처리나 하는 우스운 꼴이 되지 않으려면, 일 터지고 난 뒤 태스크 포스팀 만들어 허둥지둥 뒤따라가는 행태를 보이기 보다는 사전에 충실한 대책을 마련하는 것이 현명한 자세다.