풍계리 서·남 갱도 준비 끝내 “실험 횟수 늘려 전력화 가속”

정부가 북한이 예고한 3차 핵실험이 1, 2차 실험 당시와 달리 핵무기의 실전 배치를 앞둔 마지막 단계라고 판단함에 따라 이번 핵실험의 목적과 수준에 관심이 쏠린다. 군 당국은 특히 북한이 이번 실험으로 자체 보유한 탄도미사일에 핵탄두를 탑재할 수 있는 정도의 소형화 기술을 확보할지에 촉각을 기울이고 있다.

군은 북한이 풍계리 핵 실험장 서쪽과 남쪽 갱도에서 동시에 핵실험을 실시할 가능성에 주목한다. 당초 서쪽 갱도에서 핵실험을 할 가능성이 크다고 봤으나 남쪽 갱도에서도 물자와 사람의 분주한 활동이 파악되는 등 핵실험 준비가 마무리된 것으로 확인됐기 때문이다. 특히 북한이 “높은 수준의 핵실험”을 공언한 만큼 이 두 곳에서 실험을 동시다발적으로 진행해 핵무기 소형화 시기를 단축 시킬 가능성에 유의하고 있다.

일반적으로 핵무기 개발 단계는 플루토늄, 우라늄 등의 핵물질 획득 및 고폭장치 개발→핵무기 제조→핵실험→소형화 및 전력화 등의 4단계로 이뤄진다. 2차례에 걸친 핵실험 단계까지 마친 북한이 핵무기를 전력화시키려면 이를 운반체계인 사거리 1만㎞ 이상의 미사일에 탑재해야 하고, 이를 위해 중량 500㎏, 직경 90㎝ 이하의 소형화한 탄두를 제작하는 것이 급선무이다. 이는 미국을 겨냥할 경우를 상정한 것으로, 이를 위해서는 많은 실험이 필요하다. 파키스탄은 1998년 단기간에 필요한 데이터를 모두 얻기 위해 핵무기를 개발하면서 이틀 동안 8회에 걸쳐 핵실험을 진행한 바 있다.

함형필 한국국방연구원 연구위원은 4일 “실험 횟수를 늘려 최적화에 필요한 노력과 시간을 단축할 수 있는 만큼 단일 핵실험보다는 연속 실험이나 동시다발적 실험 가능성이 높다”고 말했다.

두 차례의 플루토늄 핵실험을 했던 북한이 이번에는 고농축 우라늄(HEU) 핵실험을 할 가능성도 제기된다. 북한은 현재 40㎏ 정도의 플루토늄을 보유하고 있으나 영변의 원자로와 재처리시설이 가동되지 않고 있어 더 이상의 플루토늄 추출은 어려운 상황이다. 전문가들은 이에 따라 북한이 소규모 시설에서 제조, 은닉이 가능한 고농축 우라늄을 이용한 핵실험을 할 것이라고 보는 견해가 많다.

하종훈 기자 artg@seoul.co.kr