이날 북한이 핵실험을 한 핵무기는 우라늄탄에 비해 제작 비용이 싸고 공정이 쉬운 플루토늄탄으로 추정된다. 플루토늄탄은 동위원소의 불안정성과 고폭장치의 정밀성 요구 등의 이유로 핵실험이 필수적이다.

▽수평갱도에서 지하 핵실험 실시=핵실험은 지하와 대기권, 수중 등에서 실시할 수 있지만 핵무기의 은밀성과 실험의 안전성을 위해 지하에서 가장 많이 실시된다. 지하 수백 m∼1km 갱도 내에서 실시하는 핵실험은 지진파와 소량의 방사능 가스만 발생할 뿐 방사능 물질과 공중음파를 크게 줄일 수 있다. 지하 갱도는 핵폭발의 효과를 10∼14% 줄여 준다. 북한도 이를 감안해 지하 핵실험을 선택했다.

이날 핵실험은 대다수 전문가들의 예측대로 수직갱도가 아니라 수평갱도에서 이뤄졌다. 수평갱도는 인력이나 장비의 이동이 용이하고, 비용이 적게 들며, 은폐와 엄폐가 쉽기 때문이다. 또 평지에서 주로 실시되는 수직갱도 핵실험과 달리 수평갱도는 산속 지하에서 이뤄지므로 실험 이후에도 흔적이 크게 드러나지 않는다.

▽핵탄두 소형화 가능성 우려=한미 정보 당국은 그동안 북한이 핵무기를 개발했더라도 미사일에 탑재할 수 있을 만큼 소형화하지는 못한 것으로 추정해 왔다.

핵무기를 스커드나 노동, 대포동과 같은 탄도미사일에 싣기 위해선 1t 미만으로 작게 만드는 고도의 정밀기술이 필수적인데 북한이 이 수준까지는 이르지 못했다는 판단 때문이었다. 북한이 가진 핵무기가 대형수송기로 옮길 수 있는 3, 4t 규모라면 손쉽게 격추시킬 수 있어 치명적인 군사적 위협이 되지 않는다는 주장도 제기됐다.

하지만 이날 북한은 7월 초 대포동2호의 발사장소인 함북 화대군 무수단리 대포동 시험장에서 불과 40여 km 떨어진 곳에서 핵실험을 강행해 북한이 미사일 개발과 핵무기 소형화 작업을 함께 추진해 온 게 아니냐는 의혹이 제기되고 있다. 특히 7월 초 미사일 발사 이후 3개월여 만에 핵실험을 한 것에 모종의 상관관계가 있는 것 아니냐는 분석이다.

▽핵폭탄 투하 시 피해=북한이 10kt급 핵폭탄을 서울에 투하할 경우 최소 34만 명의 사상자가 발생할 것으로 미국 국방부 산하 국방위협감소국(DTRA) 분석자료에서 나타났다. 국회 국방위원회 소속 한나라당 송영선 의원이 9일 공개한 DTRA 자료에 따르면 북한이 서울에 10kt짜리 핵폭탄 한 발을 떨어뜨린다면 최소한 18만 명의 사망자와 16만 명의 부상자가 나올 것으로 예상됐다.

폭발과 함께 최소 10만 명이 즉사하고 낙진 피해로 8만 명이 죽음에 이를 것으로 분석됐다. 10kt급 핵폭탄은 북한이 핵실험한 0.8kt급의 10배가 넘는 폭발에너지를 갖는다.

또 송 의원이 입수한 국방연구원 보고서에 따르면 20kt급 핵폭탄과 1메가톤(1000kt)급 핵폭탄이 투하될 경우 폭발 지점으로부터 각각 반경 1.2km와 7km 이내에 있는 사람들은 모두 사망하는 것으로 나타났다. 특히 1메가톤급 핵폭탄이 서울 종로구 세종로 사거리 상공에서 터질 경우 업무 시간대에 반경 3km 내에 있을 것으로 예상되는 300만 명이 전원 사망할 것으로 예상됐다. 보고서는 “1메가톤급 핵무기 단 한 발로 한국 인구의 4분의 1인 1000만 명이 살고 있는 거대한 도시를 일순간 잿더미로 만들 수 있다”고 주장했다.

한편 미 국제천연자원보호협회(NRCD)가 2004년 미 국방부에 제출한 한반도 가상 핵전쟁 시나리오에 따르면 15kt의 핵탄두 1개가 국방부와 미 8군이 있는 서울 용산 삼각지 500m 상공에서 폭발할 경우 반경 4.5km는 잿더미로 변하고 서울 중심부는 물론 경기 고양시 일산, 성남시 분당, 수원시까지 핵폭풍과 충격파, 낙진으로 파괴돼 60만∼120만 명의 인명 피해가 날 것으로 분석됐다.

황유성 국방전문기자 yshwang@donga.com

윤상호 기자 ysh1005@donga.com

■ 北조선중앙통신 보도문

온 나라 전체 인민이 사회주의 강성대국 건설에서 일대 비약을 창조해 나가는 벅찬 시기에 우리 과학연구부문에서는 주체95년(2006년) 10월 9일 지하 핵시험을 안전하게 성공적으로 진행하였다. 과학적 타산과 면밀한 계산에 의하여 진행된 이번 핵시험은 방사능 유출과 같은 위험이 전혀 없었다는 것이 확인되었다.

핵시험은 100% 우리 지혜와 기술에 의거하여 진행된 것으로서 강력한 자위적 국방력을 갈망해 온 우리 군대와 인민에게 커다란 고무와 기쁨을 안겨준 역사적 사변이다. 핵시험은 조선반도와 주변지역의 평화와 안정을 수호하는 데 이바지하게 될 것이다.

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