위력 강화된 증폭 핵분열탄… 크기 작아 미사일 탄두로 유리, 폭발력도 기존의 5~10배 될듯
고농축 우라늄탄 성공 땐 우라늄광 많아 핵 양산 가능
"美 압박 위한 심리전" 분석도

북한이 30일 외무성 성명에서 언급한 '새로운 형태의 핵실험'이 무엇인지는 정확히 알려지지 않고 있으나 전문가들은 위력이 증강된 강화형(强化型) 핵무기나 고농축 우라늄탄 실험, 동시 다발적 연쇄 핵실험 가능성 등을 거론하고 있다. 외교적 고립 상태에 빠진 북한이 미국 등 국제사회의 주목을 끌기 위해 제4차 핵실험을 강행할 수 있다는 전망이 나오는 가운데, 역설적으로 핵 관련 대화를 원한다는 메시지를 내보내는 것이란 분석도 있다.

◇'강화형 핵무기' 가능성

북한은 1·2차 핵실험의 경우 플루토늄탄을 사용했다. 지난해 3차 핵실험은 우라늄탄을 시험했을 가능성이 제기됐지만 한·미 당국이 방사능 물질 확보에 실패해 확인되지 않았다.

북한의 3차 핵실험의 위력은 TNT 폭약 1만t(10kt) 이상으로 추정됐는데 이번에는 이보다 위력이 강한 핵무기를 실험할 가능성이 있다. 수소폭탄 전(前) 단계인 강화형 핵무기는 소형화해 미사일 탄두(彈頭)로 쓰기 유리한 '증폭(增幅) 핵분열탄(boosted fission weapon)'일 가능성이 높다. 과학기술정책연구원 이춘근 박사는 "위력이 TNT 폭약 5만~10만t(50~100kt)가량인 강화형 핵무기를 시험해 자신들의 핵무기 능력을 과시할 가능성이 있다"고 말했다. 50~100kt은 1945년 히로시마와 나가사키에 떨어진 핵무기의 2.5~6배에 달하는 것이다. 일각에선 초보적인 수소폭탄 실험 가능성도 제기하지만 북한은 아직 기술과 시설 면에서 능력이 부족한 것으로 정부 당국은 보고 있다.
 

▲ 북한의 종전 핵실험 내용 및 4차 핵실험 전망. 플루토늄·우라늄 핵무기 제조 과정.

북한에는 우라늄광이 풍부하기 때문에 이번에 우라늄탄 실험을 할 가능성도 있다. 우라늄탄 실험에 성공할 경우 플루토늄탄에 비해 훨씬 손쉽게 핵무기고(庫)를 늘려갈 수 있다는 장점이 있다. 동시 다발적 연쇄 핵실험 가능성도 거론된다. 파키스탄은 지난 98년 이틀 동안 8차례의 핵실험을 실시해 미사일 장착 핵탄두 개발 시기를 앞당겼다.

◇대미 협상 카드인가

전문가들은 북한이 핵 능력을 완성하기 위해서라도 제4차 핵실험을 할 가능성이 있다고 했다. 송대성 세종연구소 소장은 "북한이 3차 핵실험으로 장거리 미사일 핵탄두 탑재 능력을 98%가량 달성했고, 이것을 100% 완성하는 4차 핵실험을 이번에 할 가능성이 있다"고 말했다.

6자회담 재개를 압박하기 위한 대미 심리전이라는 분석도 있다. 전봉근 국립외교원 안보통일연구부장은 "6자회담 개최에 대비해 자신들의 몸값을 올리기 위한 것일 수도 있다"고 말했다.

북한이 기술적 문제 때문에 핵실험을 하지 않을 것이란 전망도 있다. 서균렬 서울대 원자핵공학과 교수는 "북한의 기술로 핵실험을 하려면 플루토늄 10~30㎏은 필요하다"며 "3차 핵실험 이후 영변 원자로를 재가동해서 아직 그 정도 양을 추출하지는 못한 것 같다"고 말했다.

한편 북한이 박근혜 대통령의 '드레스덴 3대 제안'에 대해 이날까지 반응을 내놓지 않은 것에 대해 남성욱 고려대 교수는 "금강산 관광 재개 등 자신들에게 도움이 되는 내용이 빠진 데 대한 반발 같다"고 했다.

☞증폭 핵분열탄

플루토늄이나 우라늄으로 둘러싸인 폭탄의 중심부에 삼중(三重)수소와 중(重)수소를 넣어 폭발력을 크게 높인 핵무기다. 일반적 핵폭탄과 수소폭탄의 중간 단계이며 소형화가 용이하다.