사상 첫 고농축우라늄 사용 가능성

북한이 로켓 발사에 이어 함경북도 길주군 풍계리에서 핵실험을 준비한다는 징후가 포착되면서 북한의 핵능력과 핵실험 방식에 관심이 쏠리고 있다. 실제로 북한은 지난 2009년 5월 2차 핵실험 당시 4kt(TNT 4000t 상당)의 폭발력을 내보인 바 있다. 1차 핵실험의 폭발력 규모가 0.4~0.5kt임을 감안하면 3차 핵실험을 할 경우 보다 진전된 능력을 선보일 것으로 보인다.

특히 북한은 지금까지와 달리 핵폭발 원료로 사상 처음 고농축우라늄(HEU)을 사용할 가능성이 있어 향배가 주목된다. 군 관계자는 9일 “북한이 플루토늄을 썼던 지난 1, 2차 핵실험과 달리 이번에는 고농축우라늄으로 실험할 가능성이 크다.”고 말했다.

일반적으로 핵물질은 핵 장치를 만드는 데 필요한 재료로 플루토늄(Pu)과 HEU 두 종류가 있다. 플루토늄은 원자로에서 나온 사용후 핵연료를 재처리해 순도를 높인 것이고 HEU는 천연우라늄에 포함된 U235의 순도를 90%이상 농축해 얻은 것이다.

HEU 실험 방식이 유력하게 거론되는 이유는 북한의 플루토늄 보유량이 한정돼 있고 구하기 어렵기 때문이다. 북한이 현재 보유하고 있는 플루토늄의 총량은 32㎏ 정도로 추정되며 현재까지 두 차례의 핵실험에서 5~8㎏이 사용된 것으로 분석된다.

북한이 HEU 방식의 핵실험을 추진한다면 무기화할 수 있는 플루토늄을 보존할 수 있으며 보다 작은 규모의 원심분리기 시설을 활용해 은밀히 핵무기 제조가 용이하다는 장점이 있다. 그러나 북한의 HEU 생산능력이 입증되지 않아 시기 상조라는 주장도 있다.

전성훈 통일연구원 선임연구위원은 “플루토늄 핵실험을 두 번 실시한 북한이 수량이 제한된 플루토늄으로 추가 핵실험을 할 필요가 없다.”며 “이미 2010년 고농축우라늄시설을 보여 준 만큼 북한의 핵능력을 과소평가할 수 없다.”고 말했다. 함형필 한국국방연구원 연구위원도 “북한이 1, 2차 핵실험을 이미 했기 때문에 3차 핵실험을 동일한 수준으로 하지는 않을 것”이라고 밝혔다.

반면 신범철 한국국방연구원 북한군사연구실장은 “북한 영변 핵시설이 무기급 고농축우라늄을 온전히 생산할 수 있다고 입증되지 않았다.”며 “무기화가 가능하더라도 북한은 기존에 농축우라늄을 평화적 용도로 사용할 것이라고 천명했기 때문에 이를 쉽게 뒤집을 것으로 보이진 않는다.”고 말했다.

윤덕민 국립외교원 교수는 “북한이 미사일에 싣는 병기 차원에서 기존에 했던 플루토늄 핵실험을 할 가능성이 높다.”며 “다만 국제사회에 새로운 능력을 과시할 목적으로 고농축우라늄 핵실험을 할 가능성도 배제할 수 없다.”고 말했다.

하종훈기자 artg@seoul.co.kr