북한, 얼마나 빨리 핵무기 비축 국가가 될 것인가?

얼마나 많은 핵물질을 생산했는가?

핵무기 비축량에 관한 대부분의 추정은 핵분열 물질의 생산 추정에 근거하고 있다. 플루토늄이 얼마나 많이 생산되었는지를 확정짓기 위해서는: 원자로의 평균 동력수준; 가동일; 얼마만큼의 연료가 어느 정도의 속도로 가공되었는지; 또 생산과정에서 얼마나 많은 플루토늄이 손실되었는지를 알아야 한다. 북한에 의하면, 5MWe 원자로는 초기에는 가동력이 좋지 않았고, 불균형하게 방사하고 있었다. 최근의 원자로 가동의 가능성을 담고 있는 자료가 없는 것이다.

마찬가지로, 재처리 시설의 효용성도 판단하기 힘들다. 2003년 재가동 보고 이전에는 원자로는 1990년의 이후부터 가동되지 않았었다. 북한은, 1990년 실험 당시 30%를 손실해서 62그램의 플루토늄을 추출해 냈다고 IAEA에 보고했다. 중요한 점은, 공장의 잦은 폐쇄가 플루토늄의 손실을 야기할 수 있기 때문에 원자로가 성공적이고도 지속적으로 가동할 수 있느냐이다.

결국, 북한의 기술적 정교함은 궁극적으로 폭탄 한 개당 얼마나 많은 플루토늄이 필요할지를 결정할 것이다. 비록 국제 기준으로 핵무기 하나당 8킬로그램의 플루토늄을 사용하지만, 전문가들은 그 양의 절반(4kg)을 가지고도 핵무기를 만들 수 있다는 데에 동의한다. 그리고 몇몇 전문가들은 북한이 이 같은 능력을 지녔을 것이라고 추측한다.

지금 북한은 보유하고 있는 것은?

2002년 12월에 미 국무부 대변인에 의하면, “우리는 북한이 두개의 핵무기를 몇 년째 보유하고 있다고 확신한다.”라고 했다. 2002년 11월의 CIA보고서에 따르면, “북한은 1992년 이전에 생산된 플루토늄을 이용한 무기를 한 개나 두개 정도 보유하고 있다.”고 했다. 그러나 CIA의 보고서는 이것은 1990년 이래로 변하지 않은 평가라고 한다. 이 시기에 CIA는 지속적으로, 북한이 “적어도 한 개나 두개 정도의 핵무기에 필요한 플루토늄을 생산했다”고 말하고 있다. 그 추정치는 북한이 1980년대 후반에 6~10 kg의 플루토늄 분리해 냈다는 가정에 근거한다.

이 물질량에 덧붙여서 분석자들은 폐연료 저장고의 연료봉의 배치를 고려해야 한다. 최근에 북한이 재처리했는지 여부에 대해서 의치 일치가 이루어지지 않고 있다.

북한이 폐연료봉을 재처리했는가?

2003년 4월 17일, 북한은 성공적으로 플루토늄을 재처리했다고 진술했다. 일주일 후 북한은 그 진술을 “성공적으로 재처리하고 있는 중이라고” 완화시켰다. 2003년 7월 13일에 북한은 미국에게 그들이(북한이) 6월 30일에 8000개의 연료봉을 완전히 재처리했다고 말했다. 2004년 1월 8일에 북한은 비공식적인 미국의 대표단에게 재처리가 2003년 1월 중순에 시작되었고, 같은 해 6월 말경 끝났다고 말했다. 대체로 전하는 바에 의하면, 그들은 6개월내에 50톤이하의 폐연료봉을 재처리했다. 이 같은 추정치를 따를 때, 만약 북한이 한달에 11톤의 연료를 재가공한다면, 한달에 1개의 폭탄을 만들만한 충분한 플루토늄을 생산했을지도 모른다는 것을 의미한다.

2004년 1월에 북한에 방문중이던 미국의 대표단은 폐연료 저장소에 더 이상 8000개의 폐연료봉을 저장하지 않는다고 결론짓고, 그 폐연료봉들은 상당한 물리적, 안전성의 위협을 안은 채 다른 저장 지역으로 옮겨졌을 것이라고 추측한다. 대표단은 폐연료봉이 재처리되기 전에 저장되었을 것으로 추측되는 저장시설을 방문하는 것이 허용되지 않았다. 만약에 5MWe 원자로에서 8000개의 폐연료봉이 재처리된다면, 추정치에 의해 북한은 5~6개의 핵무기를 만들어낼 수 있는 25~30 kg의 플루토늄을 생산할 수 있다.

재처리되었을지도 모르는 플루토늄의 정확한 양은 알려진 바 없다. 2004년 1월 미국 방문자들은 폐기물 시설에 방문하는 것이 허용되지 않았다. 그리고 북한은 공장과 관련된 어떤 경영상의 어려움도 밝히지 않았고 재가공은 지속적으로 관리되어왔다고 말했다. 크립톤-85의 검출을 위해 노력했던 미국은, 북한이 일부 재처리했지만, 확정적이지는 않다고 보고 있다.

새로운 플루토늄을 만들다

2003년 2월 6일 북한은 5MWe 원자로가 가동되고 있다고 말했다. 그리고 위성사진촬영은 3월에 이 같은 활동을 증명했다. 2004년 1월에 북한은 미국의 대표단에게 원자로가 순조롭게 100% 가동되고 있다고 말했다. 미국 방문단들은 원자로 통제실과 냉각탑에서 나오는 증기기둥을 통해 원자로가 작동하고 있다는 것을 알았다. 그러나 그것이 2003년에 걸쳐 어떻게 작동했었는지 알아낼 방법이 없다.

보통의 추정치들은 원자로가 1년에 대략 1개의 폭탄을 제조할 수 있을 만한 6kg의 플루토늄을 생산해 낸다고 한다. 그러나 원자로는 연료가 고갈되기 전 몇 년동안 운용되었을 것이다. 3년동안 14~18kg의 플루토늄이 생산되었을 것인데, 이것은 2~3개의 무기를 만들기에 충분한 양이다. 더 짧은 주기도 가능하지만, 많은 양의 연료를 소비하게 될 것이다. 6개월 동안의 플루토늄의 냉각기를 추측할 때, 북한은 2006년 8월까지 재처리를 위한 준비를 했을 것이고 2007년 2월까지는 금속으로 전환시킬 수 있을 것이다

영변과 태천의 원자로들은 완성까지 몇 년이 남았을 것이다. 2004년 1월에 미국 방문자들은 영변의 원자로 건물이라고 알려진 건물에서 어떤 건설 기중기도 발견하지 못했고, 콘크리트 건물 구조에 있어서 심각한 부식 또는 금이 간 흔적을 보았다. “당장 건물 수리를 해야 할 것처럼 보인다.” 그러나 그들은 태천은 방문하지 않았다. 미국 중앙정보부(CIA)는 두개의 원자로가 일년에 275kg의 플루토늄을 생산해 낼 수 있을 것이라고 추측한다. 2004년 1월, 북한은 비공식적인 미국의 대표단에게 그들은 그 두개의 원자로로 무엇을 할지 평가하고 있다고 말했다.

핵무기 제조를 위한 고농축 우라늄 생산

지난 2002년 11월 19일 북한의 핵무기와 우라늄 농축에 관해 공개된 CIA 보고서는 북한이 “5년 안에 완전 가동했을 때 1년에 2~3개의 핵무기를 만들기에 충분한 우라늄을 생산할 수 있는 공장을 건설하고 있다”고 평가하고 있다. 이 공장은 일년에 50kg이상의 고농축 우라늄-수천의 원심분리기를 요하는-을 생산해 내기 위해서 필요할 것이다. CIA의 공개된 보고서에 따르면, 북한은 “원심분리기와 관련된 재료를 대량으로 찾기 시작하고 있다.”고 한다. 그러나 북한이 원심분리를 한다는 것에 대해 구체적으로 알려진 바는 거의 없다.

북한이 교대로 인정하고 부정하기도 하는 농축 프로그램은 적어도 세 가지의 이점을 줄 수 있다. 만일 군사적 공격이 고려된다면, 플루토늄보다 우라늄 농축 프로그램이 위치를 찾거나 공격 목표로 삼기에 훨씬 어려울 수 있다. 두 번째 고농축 우라늄은 더 간단하게 혹은 좀더 정교하게 무기로 생산할 수 있다. 세 번째로 그것은 미국과의 잠재적인 협상에서 또 하나의 카드가 될 수 있다.

북한의 주장을 어떻게 검증할 수 있나?

북한의 핵무기 생산에 대한 정보는 원거리에서의 모니터링과 탈북자들이 제공하는 정보에 크게 의존해왔다. 위성은 5MWe원자로의 개시를 정확하게 지적해내지만 그것의 가동에 대한 구체적인 정보는 제공해주지 못하고 있다. 위성은 1월 말경 영변에서 트럭의 움직임을 감지해 냈지만, 그 트럭들이 재처리 공장의 폐연료봉를 운반했다고 확증은 하지 못했다. 그리고 위성은, 2004년 1월 미국의 방문자들이 목격한, 비어있는 폐연료 저장소를 자세히 들다 보지 못한다. 위성이 2003년 4월에 재처리 공장의 몇 가지 활동을 감지해냈음에도 불구하고, 미국은 대규모의 재처리가 이루어졌다는 것을 확신하지 못하고 있다.

2004년 1월에 비공식적인 미국의 대표단은 폐연료봉을 재처리했다는 북한의 주장을 확신할 수 없었다. 특히 그 물질들이 플루토늄이라는 것이나 폐연료봉이 재처리되었다는 것을 확신하기 힘들다. 앞으로 북한을 방문할 대표단들은 그 같은 주장을 증명할 수 있을만한 테스트를 수행할 수 있을지도 모른다. 최소한, 지난 해 북한이 플루토늄을 동위원소 측량법을 이용해 분열 물질로부터 분리했다는 것을 증명할 필요가 있다. 2003년에 분리된 플루토늄 25-30kg이 금속으로 전환되어 무기 구성요소가 되었는지 증명해야 한다. 플루토늄(25~30kg)의 양을 측정할 기회가 없기 때문에 재처리 공장에서 나온 폐기물을 측정하는 것도 귀중한 정보를 줄 수 있다. 이와 유사하게 전환되었을 글러브박스(방사성 물질 등을 다루는 밀폐 투명용기)로부터의 샘플추출도 유용하다. (이 같은 행위는 과거에는 논쟁의 여지가 있었다.) 이 같은 측정을 하기 위해서는 북한의 협력이 필요하다. 고농축 우랴늄 문제에 있어서 북한은 그들의 전문성을 증명하기를 원하지 않는다. 그러나 만약 북한이 협조를 해서 농축된 우라늄 샘플을 제공한다면 그것이 자력으로 농축되었는지를 증명하는데 도움을 줄 것이다.

(원문)

CRS Report for Congress

Updated February 2, 2004

North Korea’s Nuclear Weapons: How Soon an Arsenal?

Sharon A. Squassoni

Specialist in National Defense

Foreign Affairs, Defense and Trade Division

Summary

In December 2002, North Korea ended the 8-year-old freeze on its nuclear program by expelling inspectors and reopening its plutonium production facilities. The CIA assessed that North Korea could produce 5-6 weapons by mid-2003, to add to the 1 or possibly 2 weapons it might already have. In April 2003, North Korean officials claimed they had completed reprocessing all 8000 spent fuel rods (containing enough

plutonium for 5-6 weapons), a claim which few believed. On January 8, 2004, North Korean officials showed an unofficial U.S. delegation an empty spent fuel pond, and some plutonium they claimed that had been reprocessed. However, the delegation could not verify North Korean claims. This report will be updated as warranted.

Full Text :

http://fpc.state.gov/documents/organization/29649.pdf