지하갱도 '스텔스' 효과…北핵실험 탐지하려면

[중앙일보] 입력 2013.01.25 00:16 / 수정 2013.01.25 06:27

북한, 국방위 앞세워 초강경 ‘핵 도발’
1·2차 땐 외무성이 예고
한 달 이내 핵실험 강행
지하갱도 ‘스텔스’ 효과
위성으론 징후 파악 한계

김정은이 제1위원장인 북한 국방위원회가 24일 핵실험을 강행하겠다는 뜻을 밝혔다. 정보 당국은 대북 감시 수준을 더욱 강화하고 있다. 정부 고위 당국자는 “북한이 장거리 로켓 발사 이후 핵실험을 실시한 이전 두 차례의 경험을 고려했을 때 이번에도 유사한 모습을 보일 것으로 예상했었다”며 “국방부를 비롯한 정부 내에 태스크포스(TF)를 구성해 북한의 핵활동 움직임을 면밀히 감시 중”이라고 말했다. 이 당국자는 “현재 북한은 핵실험 준비를 마친 상태로, 북한 지도부가 결심할 경우 이르면 이달 안으로도 핵실험이 가능한 상황”이라고 덧붙였다.

정부는 특히 이날 북한의 성명 발표 주체가 국방위인 것에 주목하고 있다. 2006년과 2009년 1·2차 핵실험 계획을 밝힐 때는 외무성 성명이었다. 국방위가 외무성보다 상위 기관임을 고려하면 국제사회의 우려에도 불구하고 대부분의 전문가들은 북한의 핵실험을 기정사실화하고 있는 분위기다. 따라서 언제 단추를 누르느냐와 플루토늄과 고농축우라늄(HEU) 가운데 어떤 물질을 사용할 것인지가 주목되고 있다.

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　북한은 과거 두 차례 핵실험 당시 발표 이후 각각 6일, 26일 만에 핵실험을 실시했다. 이번에도 이르면 이달 안에, 김정일 생일인 다음달 16일 이전에 실시하지 않겠느냐는 전망이 나온다. 진희관 인제대(통일학) 교수는 “북한은 국내 정치와 국제적인 파급효과를 최대화할 수 있는 시점을 선택할 것”이라며 “핵과 장거리 미사일이 김정일의 유훈이었다는 점을 고려하면 그의 생일인 16일 직전 핵실험을 단행할 가능성이 크다”고 전망했다. 다만, 중국 등 국제사회의 노력 여부에 따라 일정이 달라질 수는 있다.

　현재까지 함경북도 길주군 풍계리 만탑산 인근의 핵실험장에 특이한 동향은 포착되지 않고 있다. 그러나 북한이 핵실험을 공식화함에 따라 핵실험 갱도의 마무리 작업을 본격적으로 시작할 것이란 게 정보 당국의 분석이다. 지상 관측소와 갱도 안 실험장비의 케이블 연결 작업과 밀봉 작업을 진행하는 게 포착되면 핵실험이 임박한 징후로 봐야 한다.

 

　그러나 이 같은 작업들은 대부분 갱도 안에서 진행하는 까닭에 KH계열의 미국 군사위성이나 U-2 고고도 정찰기 등의 관측장비만으로는 파악하는 데 한계가 있다. 미사일 발사와 달리 핵실험 징후를 파악하는 데 어려움을 겪는 이유다. 그 때문에 실험 이후에야 핵실험 사실이 알려지곤 한다.

　북한이 핵실험을 실시할 것에 대비해 정부는 증거 포착에도 집중하고 있다. 핵실험을 실시할 경우 인공지진파가 발생한다. 인공지진파는 P파가 S파보다 현저하게 많이 관찰되고, 파형도 자연지진에 비해 단순하고 진앙지도 지표에 가깝다. 또 1시간 이내에 탐지 가능한, 인간이 들을 수 없는 20Hz 미만의 저주파도 핵실험의 증거다. 핵실험 때 발생하는 제논(Xe)과 크립톤(Kr) 등 핵물질(방사능핵종) 포착은 가장 확실한 증거(smoking gun)다.

　이런 가운데 북한이 3차 핵실험에 HEU를 사용할 가능성이 높다는 분석이 나오고 있다. 국방부 당국자는 “북한은 3차례의 재처리 과정을 통해 약 40㎏의 플루토늄을 보유하고 있다”며 “플루토늄을 사용한 핵실험은 이미 두 차례 실시했고, 더 이상 플루토늄 생산도 어려워 HEU를 사용한 실험이 필요하다”고 말했다. 플루토늄을 아끼고 새로 만든 우라늄으로 실험할 수 있다는 얘기다. 군 정보 당국은 현재 북한은 1년에 40㎏의 무기용 HEU를 생산할 수 있는 수준인 것으로 파악하고 있다. 또 미국이나 국제사회에 충격을 극대화하기 위해 다양한 핵무기를 보유할 수 있다는 점도 HEU 실험에 무게를 두는 배경이다. 하지만 북한이 이날 “높은 수준의 핵실험”이라고 언급함에 따라 플루토늄탄 소형화를 과시하거나 두 가지를 동시에 실시할 가능성도 배제할 수 없다.