<차례>
1. 조선에 핵무기병기화공장이 있다
2. 화성-13호 재진입체에 장입되는 두 개의 물체
3. 100만분의 1초의 장벽을 넘어서다
4. 경량화한 핵탄두가 표준화, 규격화되었다
5. 72개의 고폭렌즈가 부착된 증폭분열탄두
6. 화성-13호 12발과 화성-14호 6발 | ▲ <사진 1> 미국이 전략무기들과 대병력을 동원하여 대북전쟁연습을 시작하기 하루 전인 2016년 3월 8일 김정은 국방위원회 제1위원장은 핵무기병기화공장을 현지지도하였다. 위의 사진에서 보는 것처럼, 김정은 제1위원장은 조선인민군 전략군사령관, 핵과학자, 기술자들에게 핵무기병기화에 관한 구상과 핵무력 증강에 관한 방침을 밝혀주었다. 그 공장의 벽에는 "무기생산성과로 선군혁명로선을 옹호관철하자"라고 쓴 커다란 구호가 붙어있다. 그 구호는 그 곳이 핵무기연구소가 아니라 핵무기병기화공장이라는 사실을 말해준다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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1. 조선에 핵무기병기화공장이 있다 김정은 국방위원회 제1위원장이 핵무기병기화사업을 지도한 소식이 2016년 3월 9일 조선의 언론매체를 통해 전해졌을 때, 세계가 놀랐다. 핵무력과 국제정치의 상관관계에 대해 알지 못하는 문외한들은 그 소식을 듣고도 무덤덤하였겠지만, 국제정치구도에서 핵무력이 차지하는 절대적인 지위에 대해 아는 사람들은 놀라지 않을 수 없었다.
김정은 국방위원회 제1위원장이 핵무기병기화사업을 지도한 소식을 전한 보도기사에는 이제껏 세상에 알려지지 않은, 조선의 핵무력에 관한 매우 중요한 정보들이 담겨 있다. 조선의 핵무력에 대해 알려면, 그 보도기사를 정밀하게 판독할 필요가 있다. 하지만 조선의 핵무기에 관한 심층정보가 없으면, 그 보도기사를 절반도 이해하지 못한다.
첫째, 2016년 3월 9일 조선의 언론보도에 따르면, 김정은 국방위원회 제1위원장은 “핵무기연구부문의 과학자, 기술자들을 만나시고 핵무기병기화사업을 지도하시였다”고 한다. 이 인용문에는 두 가지 내용이 들어있다. 김정은 제1위원장이 조선의 핵과학자, 핵기술자들을 만났다는 내용과 핵무기병기화사업을 지도하였다는 내용이다.
누구나 아는 것처럼, 핵과학자와 핵기술자들은 핵무기연구소에서 일하는 사람들이다. 이번에 김정은 제1위원장이 핵과학자, 핵기술자들을 만난 것은 그들이 일하는 핵무기연구소를 방문하여 만났다는 뜻이 아니다. 그 날 김정은 제1위원장이 찾은 곳은 핵무기연구소가 아니라 핵무기병기화공장이었다. <사진 1>에서 “무기생산성과로 선군혁명로선을 옹호관철하자”라고 쓴 커다란 구호가 보이는데, 이 구호는 그 곳이 핵무기연구소가 아니라 핵무기병기화공장이라는 것을 말해준다. 조선에는 핵무기연구소와 핵무기병기화공장이 각기 따로 있다. 이런 맥락을 이해하면, 그 날 김정은 제1위원장은 핵무기연구소에서 일하는 핵과학자, 핵기술자들을 핵무기병기화공장으로 불러 핵무기병기화에서 나서는 과학기술적 문제에 관해 담화하였음을 알 수 있다.
조선의 언론매체들은 그 보도기사에서 핵무기병기화라는 용어를 사용하였다. 처음 듣는 말이다. 핵무기를 병기화한다는 말은 무슨 뜻일까? 그 생소한 말이 무슨 뜻인지 파악하려면, 핵탄, 핵탄두, 핵무기라는 세 가지 말의 쓰임새부터 정확하게 잡아둘 필요가 있다.
핵탄(nuclear bomb)이란 핵분열반응을 일으키는 모든 종류의 대량파괴무기(WMD)를 포괄하는 말이다. 핵탄이라는 개념은 핵탄두, 핵폭탄, 핵포탄, 핵지뢰, 핵어뢰, 핵가방 등을 모두 포괄한다.
핵탄두(nuclear warhead)란 핵분열반응을 일으키는 각종 대량파괴무기들 가운데서 탄도미사일 또는 순항미사일에 장착할 수 있도록 소형화된 대량파괴무기를 특정한 말이다. 핵폭탄, 핵포탄, 핵지뢰, 핵어뢰, 핵가방에 장입된 핵탄은 핵탄두라고 하지 않는다.
핵무기(nuclear weapon)란 핵탄과 그것이 결합된 타격수단을 통틀어 가리키는 말이다. 이를테면, 핵탄두를 장착한 미사일을 핵무기라고 말하고, 핵폭탄을 탑재한 전략폭격기를 핵무기라고 말하고, 핵포탄을 장전한 대구경포를 핵무기라고 말하는 것이다.
위와 같이 정리한 개념을 가지고, 김정은 제1위원장이 핵무기병기화공장을 현지지도한 소식을 다시 읽어보면, 핵무기를 병기화한다는 말이 무슨 뜻인지 자명해진다. 만일 조선의 언론보도에서 핵탄병기화라는 말을 썼다면, 김정은 제1위원장이 핵탄공장을 방문하여 핵탄병기화사업을 지도하였다고 말할 수 있는데, 이번에 조선의 언론보도에서는 핵무기병기화라는 말을 썼으므로, 김정은 제1위원장은 핵탄두와 미사일을 조립하는 공장을 방문하여 핵무기병기화사업을 지도한 것이다.
김정은 제1위원장이 현지지도한 핵무기병기화공장은 어떤 곳일까? 보안상 그 공장의 위치나 명칭이 조선의 언론보도에 명시되지 않은 것은 당연한 일이다. 최근 미국의 분석가가 태성기계공장이 그 핵무기병기화공장이라고 추정하였지만, 그것은 착오다.
조선에는 핵탄조립공장과 미사일조립공장이 각기 따로 존재한다. 핵탄조립공장은 여러 공장들에서 생산된 각종 핵탄 부품들을 최종적으로 조립하는 곳이고, 미사일조립공장은 여러 공장들에서 생산된 각종 미사일 부품들을 최종적으로 조립하는 곳이다. 핵탄조립과 미사일조립을 어느 한 공장에서 모두 진행하는 것은 아니며, 그렇게 하는 것은 물리적으로 불가능하다.
1999년 조선을 방문하였던 파키스탄 핵무기개발 총책임자 압둘 카디르 칸(Abdul Qadeer Khan)은 평양에서 자동차로 2시간 정도 떨어진 곳에 있는 어떤 지하시설을 방문하였는데, 거기서 철제선반 위에 놓인 3발의 핵탄두를 관찰하였다고 회고한 적이 있다. 이것은 그가 지금으로부터 17년 전 조선에서 방문한 곳이 핵탄조립공장이었음을 말해준다.
| ▲ <사진 2> 김정은 국방위원회 제1위원장이 각종 탄도미사일들이 즐비하게 놓인 핵무기병기화공장을 시찰하고 있다. 사진 왼쪽에 보이는 것은 화성 계열의 탄도미사일들이다. 김정은 제1위원장이 핵무기병기화공장을 현지지도한 그 다음날 새벽 5시 20분 경, 그러니까 미국이 전략무기들과 대병력을 동원한 대북전쟁연습에 막 돌입하려던 시점에 조선인민군 전략군은 4축8륜 자행발사대 2대에 각각 실은 화성-5호 2발을 동해 상공으로 발사하였다. 미국에게 선제위협공세를 가한 셈이다. 황해북도에서 발사된 이 미사일들은 500여 km를 날아가 동해에 떨어졌다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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그런데 김정은 제1위원장이 핵무기병기화공장을 현지지도하는 보도사진들에서는 여러 종류의 탄도미사일들이 즐비하게 놓인 공장내부모습이 보이는데, 이것은 그 날 김정은 제1위원장이 핵탄조립공장이 아니라 미사일조립공장을 현지지도하였음을 말해준다. 이런 맥락을 이해하면, 조선에서는 핵탄조립공장에서 조립한 핵탄두를 미사일조립공장으로 운반해서, 미사일에 장착한다는 사실을 알 수 있다. 이처럼 조선의 미사일조립공장에서는 미사일만 조립하는 것이 아니라 핵탄두를 미사일에 장착하는 작업도 병행하고 있으므로, 미사일조립공장은 곧 핵무기병기화공장인 것이다. <사진 2>
미얀마 군사대표단이 2008년 11월 조선을 방문하여 몇몇 군사기지들을 시찰한 뒤에 작성한 보고서에 따르면, 2008년 11월 28일 당시 조선을 방문 중이던 미얀마 군사대표단은 각종 전술미사일은 물론이고 사거리가 3,000km인 전략미사일도 생산하는 미사일조립공장을 시찰하였다는 것인데, 그들이 시찰한 미사일조립공장이 바로 핵무기병기화공장인 것으로 보인다. 그 공장의 일부는 지상에 건설되었고, 일부는 지하에 건설되었다고 그 보고서에 서술된 것을 보면, 규모가 방대한 공장인 것으로 보인다.
미얀마 군사대표단은 자기의 보고서에서 평양 근교에 있는 미사일조립공장을 시찰하였다고만 밝혔고, 그 공장명칭은 밝히지 않았다. 조선 측에서 보안상 공장명칭을 그들에게 알려주지 않는 듯하다.
전시에 조선인민군 최고사령관의 핵타격준비명령이 하달되면, 핵무기병기화공장에서 핵탄두를 미사일에 장착하고 자행발사대(TEL)에 싣게 되는데, 핵탄미사일을 실은 자행발사대들이 그 공장을 출발하여 제각기 발사위치로 신속히 이동한 뒤에 조선인민군 최고사령관의 발사명령이 하달되는 순간 자행발사대에 실린 각종 핵탄미사일들은 화염을 내뿜으며 하늘로 솟구쳐 오르게 될 것으로 예상된다.
그러므로 이번에 조선의 언론매체들이 보도한 사진들에 나타난 핵탄두는 모형이 아니라 실전에 투입될 실물이며, 그 보도사진에 나타난 각종 탄도미사일들도 모형이 아니라 실전에 투입될 실물이다. 조선의 최고영도자가 실물이 아닌 모형을 시찰하는 경우는 생각하기 힘들다.
| ▲ <사진 3> 이제껏 미국의 군부와 군사전문가들은 조선이 소형화된 핵탄두도 아직 만들지 못했고, 재진입체도 아직 만들지 못했을 것이라는 소문을 퍼뜨려왔다. 하지만 위의 사진은 그런 소문들이 사실에 맞지 않는 완전한 헛소문이었음을 웅변적으로 말해주고 있다. 위의 사진에서 보이는 3개의 물체는 조선의 대륙간탄도미사일 개발수준이 얼마나 고도화되었는지를 잘 말해준다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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2. 화성-13호 재진입체에 장입되는 두 개의 물체
5대 핵강국으로 자처하는 미국, 러시아, 중국, 영국, 프랑스는 자기의 핵탄두를 세상에 공개한 적이 없으나, 이번에 조선은 자기의 핵탄두를 세상에 공개하였다. 이것은 조선이 자기의 핵무력에 대해 얼마나 자신만만한 태도를 가지고 있는지를 말해준다.
아니나 다를까, 조선이 이번에 공개한 핵탄두는 5대 핵강국들이 실전배치한 핵탄두들과 어깨를 겨루는 최상급 핵탄두다. 조선이 세상에 공개한 최상급 핵탄두에 대해 설명하면 아래와 같다.
<사진 3>을 보면, 세 종류의 물체들에 각각 시선이 멎는다. 그 사진에서 맨 왼쪽에 보이는 것은 탄도미사일 전투부의 밑부분이다. 커다란 구멍이 보인다. 조선에서는 핵탄두가 장입되는 미사일 앞부분을 탄두부라 하지 않고 전투부라 한다. 이 글에서는 조선의 내부사정에 대해 서술하고 있으므로 편의상 전투부라는 용어를 쓴다.
일반적으로, 미사일 앞부분을 전투부라고 부르지만, 대륙간탄도미사일의 앞부분은 재진입체(reentry vehicle)라고 특정한다. 그 까닭은 대기권 밖으로 올라간 대륙간탄도미사일에서 재진입체가 분리되어 낙하하면서 대기권으로 다시 진입하여 극초음속 속도로 타격대상을 향해 내리꽂히기 때문이다. 낙하비행하는 재진입체가 지구표면에서 100km 상공에 이르렀을 때부터 엄청난 대기마찰이 발생하기 시작한다.
<사진 4>에 보이는 것이 바로 조선이 만든 재진입체다. 이 재진입체는 대륙간탄도미사일 앞부분에 장착된다.
| ▲ <사진 4> 이것이 바로 조선이 만든 재진입체다. 이 재진입체는 대륙간탄도미사일 앞부분에 장착된다. 대기권 밖으로 올라간 대륙간탄도미사일에서 재진입체가 분리되면, 그것이 낙하하면서 대기권으로 다시 진입하여 극초음속 속도로 타격대상을 향해 내리꽂힌다. 낙하비행하는 재진입체가 지구표면에서 100km 상공에 이르렀을 때부터 엄청난 대기마찰이 발생하기 시작한다. 그 마찰열은 섭씨 6,000도의 극고온까지 올라간다. 그런 까닭에 재진입체는 극초음속 대기마찰로 생기는 융제현상에 견딜 수 있는 초강력한 방열소재로 만들어진다. 그런 초강력한 방열소재를 만들려면 최첨단 소재기술이 있어야 한다. 조선은 그런 최첨단 소재기술을 이미 오래 전에 개발하여 재진입체를 생산하기 시작하였다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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재진입체를 만들려면, 극초음속 대기마찰로 생기는 융제현상(ablation)에 견딜 수 있는 초강력한 방열소재를 만들어야 한다. 그런 방열소재를 개발하는데 고도의 기술이 요구되는데, 일반적으로 탄소와 규토를 혼합한 특수방열소재를 쓴다.
재진입체 속에 핵탄두만 장입되는 것으로 생각하기 쉽지만, 그렇지 않다. 확대된 <사진 5>에서 보이는 것은 철제선반 위에 놓인 원통형 물체인데, 그 원통형 물체는 핵탄두와 함께 재진입체 속에 장입된다. 붉은 천을 씌운 철제선반 위에 정히 놓여있는 그 원통형 물체가 바로 격발기다.
| ▲ <사진 5> 이 확대사진에서 보이는 것은 철제선반 위에 놓인 원통형 물체인데, 그 원통형 물체는 핵탄두와 함께 재진입체 속에 장입된다. 붉은 천을 씌운 철제선반 위에 정히 놓여있는 그 원통형 물체가 바로 격발기다. 핵탄두는 저절로 터지는 게 아니다. 격발기가 있어야 핵탄두를 기폭시킬 수 있다. 핵탄두 격발기에는 열축전지, 점화장치, 격발지령회로, 활성회로, 중수소-삼중수소 혼합가스통 등이 들어있다. 핵탄두가 기폭되면 상상을 초월하는 핵폭발이 일어나기 때문에, 평시에는 핵탄두와 격발기를 분리하여 안전하게 보관한다. 전시에 조선인민군 최고사령관의 핵타격명령이 하달되면, 핵무기병기화공장에서 핵탄두와 격발기가 조립되고, 재진입체 속에 장입되는 것이다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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핵탄두를 장착한 탄도미사일을 발사하면, 핵탄두가 타격목표에 이르러 저절로 터지는 게 아니다. 격발기가 있어야 핵탄두를 기폭시킬 수 있다. 핵탄두 격발기에는 열축전지(thermal battery), 점화장치(firing set), 격발지령회로(command trigger circuit), 활성회로(arming circuit), 중수소(Deuterium)-삼중수소(Tritium) 혼합가스통 등이 들어있다.
핵탄두가 기폭되면 상상을 초월하는 핵폭발이 일어나기 때문에, 평시에는 핵탄두와 격발기를 분리하여 안전하게 보관한다. 전시에 조선인민군 최고사령관의 핵타격명령이 하달되면, 핵무기병기화공장에서 핵탄두와 격발기가 조립되고, 재진입체 속에 장입되는 것이다.
| ▲ <사진 6> 김정은 제1위원장이 핵과학자들, 핵기술자들과 담화하고 있는데, 뒤쪽에 세워놓은 직관물에 눈길이 간다. 그 직관물에는 재진입체 개념도와 해설문이 들어있다. 직관물의 재진입체 개념도는 재진입체 속에 장입된 핵탄두 바로 앞에 격발기가 위치한다는 것을 직관적으로 보여준다. 흐릿하게 처리된 직관물의 제목을 확대하면, 붉은 색 글씨체로 쓰인 "<화성-13> 호 핵탄두"라는 제목을 식별할 수 있다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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<사진 6>에서 김정은 제1위원장은 핵과학자들, 핵기술자들과 담화하고 있는데, 뒤쪽에 세워놓은 게시물에 눈길이 간다. 조선에서는 게시물을 직관물이라고 부른다. 이 글에서는 조선의 내부사정에 대해 서술하고 있으므로 편의상 직관물이라는 용어를 쓴다.
사진에 나타난 직관물에는 재진입체 개념도와 해설문이 들어있다. 그 직관물의 재진입체 개념도는 재진입체 속에 장입된 핵탄두 바로 앞에 격발기가 위치한다는 것을 직관적으로 보여준다.
그런데 조선의 언론매체들은 그 사진에 나타난 직관물 제목을 일부러 흐릿하게 처리해놓았다. 하지만 사진을 확대해 자세히 들여다보면 붉은 색 글씨체로 쓰인 “⟪화성-13⟫ 호 핵탄두”라는 제목을 식별할 수 있다. 조선에서는 고유명사를 표기할 때 이중꺽쇠를 쓴다. 재진입체 개념도 아래쪽에도 검은 색 글씨들이 몇 줄 보이는데, 글자가 너무 작아 식별할 수 없다.
| ▲ <사진 7> 김정은 제1위원장 앞에 놓인 광택 나는 금속물체가 바로 대륙간탄도미사일 화성-13호 재진입체에 장입되는 핵탄두다. 핵탄두라고 하면, 미사일처럼 끝이 뾰족한 원통형 물체를 상상하게 되지만, 실제 핵탄두는 축구공처럼 생긴 구상체다. 화성-13호는 핵탄두 한 개만 장착하는 단탄두미사일이다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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직관물 제목이 말해주는 것처럼, <사진 7>에 보이는 핵탄두는 대륙간탄도미사일 화성-13호 재진입체에 장입되는 핵탄두다. 또한 직관물의 재진입체 그림이 말해주는 것처럼, 대륙간탄도미사일 화성-13호는 핵탄두 한 개만 장착하는 단탄두미사일이다.
| ▲ <사진 8> 김정은 제1위원장이 화성-13호 재진입체에 장입되는 핵탄두를 자세히 살펴보고 있다. 실물 핵탄두를 그처럼 자세히 살펴본 국가지도자는 전 세계에서 김정일 국방위원장과 김정은 제1위원장밖에 없을 것이다. 그런 점에서, 위의 사진은 세계정치사에 특기할 매우 특별한 사진이다. 위의 사진에 보이는 핵탄두에는 격발기에 연결되는 구멍이 있다. 격발기의 중수소-삼중수소 혼합가스통을 그 구멍에 연결시켜놓으면, 격발 순간 그 구멍으로 중수소-삼중수소 혼합가스가 들어가게 된다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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<사진 8>은 대륙간탄도미사일 화성-13호 재진입체에 장입되는 핵탄두를 촬영한 것이다. 그 핵탄두는 커다란 축구공처럼 생긴 구상체(球狀體)인데, 거기에는 격발기에 연결되는 구멍이 있다. 격발기의 중수소-삼중수소 혼합가스통을 그 구멍에 연결시켜놓으면면, 격발 순간 그 구명으로 중수소-삼중수소 혼합가스가 들어가게 된다.
또한 그 구상체에는 여러 가닥의 전선들이 있는데, 그 전선들은 격발기에 연결되는 전선들이다. 확대한 <사진 9>를 보면, 굵은 전선들만 연결되어 있는 게 아니라, 아주 가느다란 전선들도 연결되어 있음을 알 수 있다. 그 전선들은 핵탄두에 내장된 기폭장치들에 각각 연결된다.
| ▲ <사진 10> 이 확대사진을 보면, 구상체 핵탄두의 표면이 수많은 육각형으로 매우 정교하게 조립되었음을 알 수 있다. 자세히 들여다보면, 그 구상체 핵탄두의 표면을 둘러싼 육각형들 속에 원형물체가 하나씩 들어있음을 알 수 있는데, 그 원형물체가 바로 고폭렌즈다. 이 사진에서는 식별되지 않지만, 그 원형 고폭렌즈들의 중심점마다 아주 작은 기폭장치들이 한 개씩 내장되었다. 일정한 두께로 구상체 핵탄두를 둘러싸고 있는 고폭렌즈들에는 고폭장약과 저폭장약이 적절한 비율로 부착되어 있다. 고폭장약과 저폭장약은 핵확산금지조약에서 생산, 보유, 이전을 금지한 고성능폭약들이다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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3. 100만분의 1초의 장벽을 넘어서다
<사진 10>은 김정은 제1위원장이 살펴본 핵탄두 사진을 확대한 것인데, 구상체 핵탄두의 표면이 수많은 육각형으로 매우 정교하게 조립되었음을 알 수 있다. 자세히 들여다보면, 그 구상체 핵탄두의 표면을 둘러싼 육각형들 속에 원형물체가 하나씩 들어있음을 알 수 있는데, 그 원형물체가 바로 고폭렌즈(high explosive lens)다. 그 사진에서는 식별되지 않지만, 그 원형 고폭레즈들의 중심점마다 아주 작은 기폭장치(detonator)들이 한 개씩 내장되었다. 구상체 핵탄두를 일정한 두께로 둘러싸고 있는 고폭렌즈들에는 고폭장약(high velocity explosive)과 저폭장약(low velocity explosive)이 적절한 비율로 부착되어 있다. 고폭장약과 저폭장약은 고성능폭약들이다. 5대 핵강국은 자기들의 핵독점체제를 유지하기 위해 핵확산금지조약(NPT)을 만들어놓았는데, 그 조약에서 다른 나라들이 개발하지 못하도록 금지시킨 고성능폭약은 약 30종에 이른다. 그러나 조선은 5대 핵강국의 핵독점체제를 인정하지 않았고, 핵확산금지조약에서도 탈퇴하였기 때문에 5대 핵강국이 금지시킨 고성능폭약을 자체 기술로 개발할 수 있었다. <동아일보> 2014년 5월 8일 보도에 따르면, 조선은 5대 핵강국이 금지시킨 약 30종의 고성능폭약 가운데서 약 20여 종을 자체 기술로 개발하였다고 한다.
핵무기병기화공장에 대한 김정은 제1위원장의 현지지도소식을 전한 조선의 언론보도에서 주목하는 것은, 김정은 제1위원장이 살펴본 핵탄두가 “우리 식의 혼합장약구조로 설계, 제작된, 위력이 세고, 소형화된 핵탄두”라는 사실이다. 여기서 혼합장약구조로 설계, 제작되었다는 말은, 고폭렌즈가 고폭장약과 저폭장약을 혼합한 구조로 이루어졌다는 뜻이다. 그런 두 종류의 장약들을 혼합한 구조가 “우리 식으로” 설계, 제작되었다고 보도된 것을 보면, 조선이 5대 핵강국의 기술과는 다른 독자적인 기술로 독특하게 설계, 제작한 고폭렌즈가 화성-13호의 핵탄두에 장입되었음을 알 수 있다. 극비기술인 고폭렌즈설계기술은 다른 나라에 가서 배워올 수 없으므로 자기의 힘과 기술을 가지고 독자적으로 개발해야 한다.
| ▲ <사진 11> 이 사진은 핵탄기폭현상을 설명해주는 개념도다. 조선은 5대 핵강국의 기술과는 다른 독자적인 기술로 자기의 고폭렌즈를 독특하게 설계, 제작하였다. 만일 기폭으로 발생한 에너지가 핵탄두 중앙부에 있는 핵분열물질로 동시에, 균일하게 집중되지 못하고, 100만분의 1초라도 차이가 나면 핵분열이 일어나지 않거나 불완전한 핵분열이 일어나게 된다. 조선의 핵과학자, 핵기술자들은 핵탄두 기폭과정에서 조성되는 100만분의 1초의 기술장벽을 넘어서기 위해 고난도 기폭기술을 개발하였고, 고폭시험을 수없이 반복한 끝에 마침내 성공을 거둘 수 있었다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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고폭장약과 저폭장약으로 이루어진 혼합장약구조 아래쪽을 둘러싸고 있는 것이 반사재(tamper)인데, 반사재는 중앙부의 핵분열물질(fissile material)을 둘러싸고 있다. <사진 11>
핵탄두를 구상체로 만드는 까닭은, 기폭으로 발생한 에너지가 핵탄두 중앙부에 있는 핵분열물질로 동시에, 균일하게 집중되어 핵분열을 일으키게 만들어야 하기 때문이다. 만일 기폭 순간에 발생한 에너지가 핵탄두 중앙부에 있는 핵분열물질로 동시에, 균일하게 집중되지 못하고, 100만 분의 1초라도 차이가 나면 핵분열이 일어나지 않거나 불완전한 핵분열이 일어나게 된다. 조선의 핵과학자, 핵기술자들은 핵탄두 기폭과정에서 조성되는 100만 분의 1초의 기술장벽을 넘어서기 위해 고난도 기폭기술을 개발하였고, 고폭시험을 수없이 반복한 끝에 마침내 성공을 거둘 수 있었다.
| ▲ <사진 12> 위의 사진은 파키스탄 핵무기개발 총책임자였던 압둘 카디르 칸 박사가 자기의 문하생들 앞에서 핵탄두의 원리에 대해 설명하는 장면이다. 사진에 나타난 그의 모습은 젊다. 그의 두 손에는 축구공이 들려있는데, 이것은 핵탄두가 축구공처럼 생긴 구상체로 조립된다는 사실을 설명하기 위해 그렇게 한 것으로 보인다. 지난 1970년대에 파키스탄은 숙적 인도의 핵무장에 맞서 핵무기개발에 달라붙었지만, 자체의 기술력이 부족하여 핵탄두를 소형화하고 탄도미사일을 제작하는 기술장벽을 넘지 못하고 있었는데, 조선의 전폭적인 기술지원으로 핵무장을 실현할 수 있었다. 조선에서 지름이 60cm인 소형화된 핵탄두를 이미 1990년대 중반에 만들었다는 놀라운 정보를 세상에 알려준 사람은 압둘 카디르 칸 박사다. 그는 1999년에 조선의 핵탄공장을 방문하여 소형화된 핵탄두를 직접 관찰하면서 핵탄두소형화기술과 미사일제작기술을 전수받았다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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4. 경량화한 핵탄두가 표준화, 규격화되었다
이번에 조선이 세상에 공개한 핵탄두의 지름은 60cm다. 농구공의 지름이 24cm라는 점을 생각하면, 그 핵탄두의 크기를 가늠할 수 있다.
1999년 조선을 방문한 파키스탄 핵개발 총책임자 압둘 카디르 칸이 평양에서 자동차로 2시간 정도 떨어진 지하시설에서 3발의 핵탄두를 직접 관찰하며 핵탄두제조기술을 전수받을 때, 그는 자신이 관찰한 핵탄두의 지름이 60cm라는 사실을 나중에 회고담에서 밝힌 바 있다. 일반적으로 지름이 90cm 이하인 핵탄을 소형화된 핵탄이라고 하는데, 압둘 칸이 1999년에 조선에 가서 지름이 60cm인 핵탄두를 관찰하였으므로, 조선의 핵탄소형화기술은 1999년 이전에 이미 완성되었던 것이다. <사진 12>
지름이 60cm인 핵탄두의 무게는 얼마나 될까? 지난 시기 미국이 만든 여러 종류의 핵탄두들 가운데 지름이 56cm인 마크(Mark)-12의 무게는 500kg이다.
이번에 김정은 제1위원장은 핵무기병기화공장에서 살펴본, 지름이 60cm인 핵탄두를 가리켜 “경량화하여 탄도로케트에 맞게 표준화, 규격화를 실현”한 핵탄두라고 하였으므로, 그 경량화된 핵탄두는 500kg보다 좀 더 가벼운 것으로 보인다. 탄두를 경량화하면, 탄두를 장착한 미사일의 사거리가 더 늘어나게 된다.
미국 일간지 <워싱턴포스트> 2009년 12월 28일 보도에 따르면, 압둘 칸은 자신이 1999년 조선에서 관찰한 3발의 핵탄두가 파키스탄에서 만든 핵탄보다 “기술적으로 더 발전된, 완벽한 핵탄두들”이었다고 격찬하면서, 당시 파키스탄의 가우리(Ghauri)미사일에 핵탄두를 장착하는 기술을 조선으로부터 지원받았다고 밝힌 바 있다. 그가 말한, 가우리미사일에 핵탄두를 장착하는 기술이란 핵탄을 소형화하는 기술을 뜻하므로, 당시 조선은 핵탄소형화기술을 파키스탄에 전수해준 것이다.
조선이 파키스탄에게 핵탄두소형화기술을 전수해줄 때 압둘 칸에게 보여준 3발의 완벽한 핵탄두들은 그로부터 3년 전인 1996년에 완성된 핵탄두들인 것으로 보인다. 그렇게 판단하는 까닭은, 김정일 국방위원장이 조선인민군 최고사령관으로 추대된 5주년에 즈음하여 1996년 12월 24일에 열린 중앙보고대회에서 당시 조선인민군 총정치국장 조명록 차수는 경축보고를 통해 조선인민군은 지금 “군건설기의 최전성기를 펼쳐가고 있다”고 하면서 “인민군대는 적들의 임의의 불의의 침공도 제때에 타격하고 짓뭉개버릴 수 있는 강위력한 공격수단과 방어수단을 다 갖춘 무적필승의 전투대오로 되었다”고 지적하였기 때문이다. 이 인용문은 1996년에 조선이 핵탄두소형화기술을 완성하여 대륙간탄도미사일에 장착하였음을 강하게 암시한 것이다. 이런 맥락을 이해하면, 이번에 김정은 제1위원장은 조선이 핵탄두소형화기술을 완성한 20주년에 즈음하여 핵무기병기화공장을 현지지도한 것이다.
| ▲ <사진 13> 이 사진은 미국이 1945년에 역사상 처음 만든, 팻맨이라고 부른 대형 핵폭탄이다. 거기에는 오각형으로 생긴 32개의 고폭렌즈가 부착되었다. 미국이 71년 전에 만든 이 핵폭탄은 지름이 3.3m, 무게가 4,670kg이나 되는 거대한 핵폭탄이다. 요즈음에 사용되는 핵탄제조기술로 보면, 원시적인 핵폭탄이다. 그 이후 5대 핵강국은 핵탄제조기술을 계속 발전시켜 핵탄두를 소형화하고, 고폭렌즈를 더 많이 부착하게 되었는데, 고폭렌즈는 최대 96개까지 늘어났다. 그러므로 조선이 20년 전에 만들어낸, 64개의 고폭렌즈가 부착된 핵탄두는 제3세대 핵탄두이고, 조선이 이번에 공개한, 72개의 고폭렌즈가 부착된 핵탄두는 제4세대 핵탄두라고 말할 수 있다. © 자주시보, 한호석 소장 |
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5. 72개의 고폭렌즈가 부착된 증폭분열탄두
조선에서 지름을 60cm로 줄인 소형 핵탄두를 만들어낸 때가 1996년이었는데, 그로부터 20년이 지난 오늘 김정은 제1위원장이 핵무기병기화공장을 현지지도하면서 살펴본 핵탄두의 지름도 그 때와 똑같이 60cm라면, 조선의 핵탄두제조기술이 지난 20년 동안 발전하지 못했다는 말인가?
조선의 핵공학기술 발전추세에 대해 아는 사람이라면, 그렇다고 말할 수 없다. 지난 20년 동안 조선의 핵탄두제조기술이 답보상태에 있었다는 것은 생각할 수 없는 일이다. 지난 20년 동안 조선의 핵탄두제조기술이 얼마나 더 발전했는지는 아래에 서술한 몇 가지 사실들에서 확인된다.
첫째, 20년 전 조선이 만든 핵탄두에는 64개의 고폭렌즈가 부착되었는데, 이번에 김정은 제1위원장이 살펴본 핵탄두에는 72개의 고폭렌즈가 부착되었다.
핵탄두를 만드는 과정에서 가장 어려운 기술은 고폭렌즈를 만들어 부착하는 기술이다. 그러므로 핵탄두에 고폭렌즈가 많을수록 더 발전된 기술을 개발한 것으로 된다.
<사진 13>은 미국이 1945년에 역사상 처음 만든, 팻맨(Fat Man)이라고 부른 대형 핵폭탄인데, 거기에는 오각형으로 생긴 32개의 고폭렌즈가 부착되었다. 미국이 71년 전에 만든 이 핵폭탄은 지름이 3.3m, 무게가 4,670kg이나 되는 거대한 핵폭탄이다. 그 이후 5대 핵강국은 핵탄제조기술을 계속 발전시켜 핵탄두를 소형화하였고, 고폭렌즈를 더 많이 부착하게 되었는데, 고폭렌즈는 최대 96개까지 늘어났다. 그러므로 조선이 20년 전에 만들어낸, 64개의 고폭렌즈가 부착된 핵탄두는 제3세대 핵탄두이고, 조선이 이번에 세상에 공개한, 72개의 고폭렌즈가 부착된 핵탄두는 제4세대 핵탄두라고 말할 수 있다.
제4세대 핵탄두를 만들어낸 조선은 95개의 고폭렌즈가 부착된 최신형 제5세대 핵탄두도 만들었다. 조선이 1980년대 후반부터 140여 차례나 진행해온 고폭시험을 2015년에 완전히 중지한 것은 제5세대 핵탄두에 96개의 고폭렌즈를 부착하는 기술을 2014년에 완성하였음을 말해준다.
조선은 이번에 제4세대 핵탄두만 공개하였고, 제5세대 핵탄두는 공개하지 않았다. 어느 나라에서나 최신형 무기는 외부에 공개하지 않는 법이다.
둘째, 이번에 김정은 제1위원장이 핵무기병기화공장을 현지지도한 소식을 전한 조선의 언론보도에서 주목하는 것은, 김정은 제1위원장이 살펴본 제4세대 핵탄두가 “우리 식의 혼합장약구조로서 열핵반응이 순간적으로 급속히 전개될 수 있는 합리적인 구조로 설계, 제작된 핵탄두”라는 사실이다. 열핵반응(thermo-nuclear reaction)이란 수소탄이 기폭될 때 일어나는 핵융합반응(nuclear fusion reaction)을 뜻하는데, 핵융합탄(수소탄)이 아닌 핵분열탄(일반핵탄)에서 어떻게 열핵반응이 일어나는 것일까?
원래 열핵반응은 핵융합탄에서 일어나지만, 특수하게 설계, 제작된 핵분열탄에서도 부분적인 열핵반응이 일어난다. 부분적인 열핵반응이 일어나는 특수한 핵분열탄이 바로 증폭분열탄(boosted fusion bomb)이다. 증폭분열탄은 여러 종의 핵탄들 중에서 가장 고도화된 기술로 만들어내는 최상급 핵탄이다.
이런 맥락을 이해하면, 이번에 김정은 제1위원장이 살펴본, “열핵반응이 순간적으로 급속히 전개될 수 있는 합리적인 구조로 설계, 제작된 핵탄두”는 증폭분열탄두인 것이다. 다시 말해서, 화성-13호는 증폭분열탄두를 장착한 대륙간탄도미사일인 것이다. <사진 14>
| ▲ <사진 14> 이번에 김정은 제1위원장은 핵무기병기화공장을 현지지도하면서 "열핵반응이 순간적으로 급속히 전개될 수 있는 합리적인 구조로 설계, 제작된 핵탄두"를 살펴보았다. 부분적인 열핵반응이 일어나는 특수한 핵분열탄이 바로 증폭분열탄이다. 증폭분열탄은 여러 종의 핵탄들 중에서 가장 고도화된 기술로 만들어내는 최상급 핵탄이다. 다시 말해서, 화성-13호는 증폭분열탄두를 장착한 대륙간탄도미사일인 것이다. 이번에 김정은 제1위원장이 살펴본, 화성-13호에 장착되는 증폭분열탄두의 폭발력은 150킬로톤급으로 추정된다. ©자주시보, 한호석 소장 |
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화성-13호 재진입체에 장입되는 증폭분열탄두의 폭발력은 얼마나 큰 것일까? 일반적으로, 증폭핵분열탄은 일반핵탄보다 5배 더 강한 폭발력을 지닌다. 그러므로 화성-13호 재진입체에 장입되는 증폭분열탄두는 20년 전 조선이 만든 핵탄두보다 5배나 더 강한 폭발력을 가진 것으로 볼 수 있다.
위에서 언급한 것처럼, 조선은 파키스탄에게 핵탄두소형화기술과 미사일제작기술을 모두 전수해주었는데, 파키스탄이 조선으로부터 기술을 전수받아 모방생산한 가우리미사일에 장착된 핵탄두의 폭발력은 30킬로톤이다. 이런 맥락을 이해하면, 조선이 이미 20년 전에 30킬로톤급 제3세대 핵탄두를 만드는 기술을 가지고 있었음을 알 수 있다.
화성-13호 재진입체에 장입되는 제4세대 핵탄두는 제3세대 핵탄두보다 5배나 더 강한 폭발력을 가진 증폭분열탄두이므로, 이번에 김정은 제1위원장이 살펴본 핵탄두는 150킬로톤급 증폭분열탄두인 것으로 보인다. 이번에 김정은 제1위원장은 핵무기병기화공장에서 핵탄두를 살펴보면서 “핵탄을 경량화하여 탄도로케트에 맞게 표준화, 규격화를 실현했는데 이것이 진짜 핵억제력이라”고 지적하였다. 표준화, 규격화를 실현하였다는 말은 150킬로톤급 증폭분열탄두를 계열생산하고 있다는 뜻이다.
이번에 김정은 제1위원장은 핵무기병기화공장을 현지지도하면서
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