북한(北韓)이 최근 자체(自體) 핵무기(核武器) 개발이 가능한 수준의 핵(核)기술을 보유(保有)하고 있는 것으로 알려져 북한핵사찰(北韓核査察) 문제는 국내외적으로 초미의 관심을 모으고 있다. 핵(核)문제에 대한 보다 정확한 이해를 돕기위해 핵무기(核武器)제조법과 핵(核)의 개발역사, 핵사찰(核査察) 등에 대해 전문가를 통해 듣는다.

원자력(原子力) 또는 핵(核)에너지란 글자 그대로 원자핵(原子核)에서 나오는 에너지를 말한다. 즉 우라늄 원자핵이 중성자(中性子)라는 총알을 맞아 쪼개질 때 줄어드는 질량(質量) 만큼이 유명한 ‘아인슈타인’의 E=mc²이라는 공식에 의해 엄청난 양의 에너지로 바뀌어 방출(放出)되는 것이다. 이론상 이 에너지는 우리가 흔히 쓰는 불이나 화약 등 화학적(化學的)인 에너지의 1백만배 규모가 된다.

제조과정

핵무기원료를 만드는 데는 크게 두가지 방법이 있다. 핵분열을 일으키기 쉬운 물질인 우라늄 235(U-235)의 함유율(含有率)을 99%가까이 높이는(天然(천연) 우라늄에는 우라늄 235가 0.7% 포함돼 있다) 농축(濃縮)우라늄 제조(製造)방법이 있고 원자로(原子爐) 안에서 중성자(中性子)에 쪼인 우라늄 핵연료(核燃料)를 꺼내어 새로 생겨난 물질인 플루토늄 239(Pu-239)를 화학적으로 분리하여 만드는 이른바 재처리(再處理)에 의한 방법이 있다.

우라늄 농축(濃縮)시설은 방대한 규모의 시설과 고도의 기술이 요구되는 것이기 때문에 상대적으로 간단하고 소규모로도 가능한 재처리에 의한 플루토늄 추출(抽出)방법이 비교적 쉽게 접근할 수 있는 방법이지만 플루토늄이 포함된 사용 후 핵연료는 고준위의 방사능을 띠고 있기 때문에 이 역시 완벽한 방사능차폐(放射能遮蔽)시설과 원격조작장치 등 기술적 어려움이 따른다.

따라서 핵무기제조기술을 가진 나라들은 일종의 카르텔을 형성하여 관련장비, 기술등의 이전(移轉)을 금지하고 있다.

수소폭탄(水素爆彈)은 태양에서 일어나고 있는 것과 같은 핵융합(核融合)현상을 이용한 것으로 태양내부와 같은 수천만도, 수천만기압 조건을 충족시키기 위해 일단 원자폭탄(原子爆彈)을 먼저 터뜨리고 그 때 방출되는 에너지로 핵융합이 일어나 더 큰 에너지를 발생시키는 것이다. 즉 수수폭탄을 개발하기 위해서는 먼저 원자폭탄을 만들어야 하고 원자폭탄은 원료물질이 우선 확보되어야 제조가 가능한 것이다.

일단 고농도(高農度)의 우라늄235나 플푸토늄239가 일정량(임계(臨界)질량 : 연쇄반응을 일으킬 수 있는 최소한의 질량) 이상 확보되면 그 이후의 핵무기 제조과정은 기계적 또는 역학적인 설계에 의해 좌우되기 때문에 상대적으로 간단하다는 견해이다.

개발역사

원자력(原子力) 개발의 역사를 살펴보면 히틀러 치하의 독면(獨勉)에서 1938년 세계최초로 ‘오토 한’과 ‘스트라쓰만’에 의해 핵분열(核分裂)현상이 발견되자 서방세계의 과학자들이 바로 그 핵에너지를 예견하고 계산했던 아인슈타인을 앞세워 루스벨트 미(美)대통령에게 서둘러 핵무기를 개발(開發)할 것을 건의하게 된다.

그 결과 미국(美國)은 여러 망명과 학자들을 중심으로 이른바 맨하탄프로젝트를 추진(推進)하여, 일본의 히로시마와 나가사키에 투하되어 인류에게 엄청난 핵(核)무기의 위력과 공포(恐怖)를 심어준 원자폭탄(原子爆彈)개발에 성공하게 된다.

이렇게 되어 2차세계대전은 종결되었으나 세계각국이 미국의 뒤를 이어 속속 원자폭탄을 갖게 되고 원폭보다 더 강력한 수소폭탄(水素爆彈)도 다투어 개발하게 되었다.

그후 세계여론은 핵(核)무기 개발 경쟁을 우려하는 쪽으로 기울었고 핵(核)무기를 가진 선진국들을 중심으로 이제는 원자력발전용(原子力發電用)이나 의료, 산업, 학술용 등 평화적으로만 이용하자는 취지에서 국제원자력기구(IAEA)를 설립하게 됐다.

핵(核)사찰

IAEA의 규약(規約)과 사찰(査察)에도 불구하고 일부 국가가 핵실험(核實驗)에 성공하게 되자 핵선진들은 더욱 강력한 규제조치를 발동하게 되는데 그것이 바로 핵(核)무기비확산(非擴散)조약(NPT)이며 NPT에 가입하면 의무적으로 전면안전(全面安全)조치(full-scope safeguards)에 따라 전면적으로 핵사찰을 받게 되는 것이다.

이와 같은 핵사찰의 주안점(主眼點)은 핵무기의 원료인 고농축(高濃縮)우라늄이나 플루토늄을 확보하려는지를 감시하는데 두어진다.

따라서 우라늄및 핵연료의 양과 원자력발전소(原子力發電所)에선 보관 또는 쓰는 있는 핵연료, 사용하고 난 핵연료(核燃料)의 양, 핵무기 제조와 관련된 시설을 짓거나 관련된 연구활동을 하는지 등을 계속 감시하며 실사도 하게 된다.

남북한(南北韓)의 핵사찰

우리나라 1957년 IAEA의 창립회원국 가입(加入)한 이래 1975년 3월 NPT에 가입하고 전면안전조치협정 서명을 거쳐 지금까지 고리, 영광, 울진, 월성 등 각 원자력발전소, 한국원자료연구소 및 연구용원자료, 핵연료주식회사 등 원자력관련 기간들에 대한 국제 핵사찰을 성실하게 받아오고 있다.

한편 북한(北韓)의 경우 1985년 NPT에 가입하고도 전면 핵사찰(核査察)을 받아들이지 않고 기본적이고 부분적인 핵사찰만을 받아 “재처리(再處理)에 의한 핵무기 개발의도를 숨기고 있다”는  세계인의 의심을 받아왔으나 올해 1월 전면안전조치협정(協定) 서명에 이어 후속조치와 남북상호사찰(南北相互査察)에 관한 협의가 진행되고 있는 만큼 그 진위여부를 떠나 귀추가 주목되고 있다.

결국 원자력(原子力)의 평화적 이용과 핵(核)사찰문제는, 과거 히틀러의 손에 엄청난 핵무기를 쥐어 줄 수 없다는 고뇌에서 출발하여 식칼이 꼭 필요하지만 어린이나 강도(强盜)의 손에 들어가면 위험하므로 항상 감시해야 한다는 표면상의 논리와 핵선진국(核先進國)의 기득권(旣得權) 유지(維持)라는 정치적 의도가 내재(內在)된, 과학과 정치, 경제논리가 복합적으로 얽힌 인류의 숙제라 하겠다.

김 병 구(金 炳 九) <원자력연구소 원자력연구개발 단장>