핵 기술자·전문가에 체제 차원의 우대... 핵 탄두 지난해보다 10개 늘어난 20~30개 추정

하노이 북미 정상회담장에서 뜨거운 감자로 떠오른 영변은 본래 많은 사람의 기억 속에 ‘약산 진달래’로 남아있는 고장이다. 하지만 1990년대 초 북한 정권의 핵 개발 의혹이 불거지고 국제사회의 대북 감시망이 본격화하면서 북핵의 대명사처럼 여겨졌다. 방사화학실험실 등 영변 핵 단지 내 시설이 외신 등에 오르내리면서 의혹의 땅으로 자리잡은 것이다. 최근 미 정보 당국은 영변에 크고 작은 시설이 모두 300여 개가 있는 것으로 밝힌 바 있다. 이곳은 잠시 비핵화의 상징으로 떠오른 때도 있었다. 북미 협상에 따라 지난 2008년 6월 북한이 ‘핵 불능화’를 하겠다면서 영변 5MW 원자로의 냉각탑 폭파 쇼를 벌였다. 이 장면은 CNN 등으로 전 세계에 중계됐고, 불가역적인 핵 폐기로 가는 상징적인 사건으로 받아 들여졌다. 조지 W 부시 당시 미국 대통령은 같은 해 10월 12일 북한이 주장하는 ‘행동 대 행동’ 원칙에 따라 북한을 테러지원국 명단에서 해제하기도 했다. 하지만 북측은 핵 개발을 둘러싼 미국과의 갈등이 이어지자 “우라늄 농축 공장을 비롯한 영변의 모든 핵시설과 함께 5MW 흑연감속로(원자로)를 재정비, 재가동하는 조치를 취한다”며 돌아섰다.

이처럼 은폐·기만을 통한 핵 개발과 협상을 통한 보상 획득, 합의 파기와 위협 수준 고도화의 과정을 반복하며 핵 능력을 완성해온 북한은 핵 보유국 지위의 공인을 겨냥한 대미협상을 진행 중이다. ‘완전한 비핵화’라는 슬로건을 내걸었지만 결국 현재 거머쥔 핵은 내려놓지 않겠다는 뜻이 분명해 보인다는 게 전문가들의 지적이다. 북한의 핵 능력과 관련해 가장 최근 나온 자료는 스웨덴 스톡홀름국제평화연구소(SIPRI)가 밝힌 것으로 “올 2월 기준으로 20~30개의 핵 탄두를 보유한 것으로 추정된다”는 내용이다. 이는 지난해 3월 추산치인 “핵 탄두 10~20개 보유”에서 10개 정도 늘어난 것이다. SIPRI는 한 해 만에 10개나 증가하게 된 것을 놓고 “북한의 핵 능력에 비춰볼 때 매우 급격한 증가 추세”라고 지적하고 있다. 2018년 기준으로 전 세계 9개 핵 국가가 보유한 것으로 추정되는 1만4500개의 핵 무기에 비하면 북한이 적은 양을 갖고 있지만, 증가세는 주목할 만하다는 얘기다. 영국의 국제전략문제연구소(IISS)도 비슷한 시기 북한의 핵 무기 숫자를 20~60개로 추산하는 자료를 냈다. 이처럼 기관마다 차이가 있는 건 최근 몇 년 동안 핵 무기에 사용되는 핵 물질을 북한이 얼마나 생산했는지를 파악하는 게 어려워졌기 때문인 것으로 분석되고 있다.

현재 영변의 핵 시설은 가동 중단 상태라는 게 국정원의 분석이다. 서훈 국가정보원장은 3월 5일 국회 정보위 보고에서 “북한 영변 5MWe 원자로는 지난해 말부터 가동이 중단된 상태이며 현재 재처리 시설 가동 징후는 없다”고 보고한 것으로 정보위 소식 의원들이 전하고 있다. 풍계리 핵 실험장도 지난해 5월 이후 갱도가 방치된 상태로 특이 징후는 없다는 것이다. 미사일 발사장인 동창리에서 철거했던 시설 일부가 복구되는 듯한 움직임이 포착된 것에 비해 영변은 움직임이 없다는 것이다. 이와 관련 올리 하이노넨 전 국제원자력기구(IAEA) 사무차장은 지난 3월 5일 언론 인터뷰에서 “북한이 영변 핵 시설을 폐쇄해도 핵 개발을 지속할 수 있는 능력을 유지할 수 있다”는 견해를 밝혔다. 하이노넨 사무차장은 “북한이 사용하는 가스 원심분리기에 기반한 우라늄 농축 기술은 전력을 많이 소모하지 않기 때문에 겉으로는 산업시설의 작업장이나 심지어 수퍼마켓처럼 보이기도 한다”며 파악에 어려움이 있음을 강조했다.

핵 보유국 지위를 주장하는 단계까지 다가선 북한의 핵 개발 행보는 1960년대 소련 최대의 듀브나 핵 연구소에 핵물리학자를 파견하면서 시작됐다. 당시 소련에 갔던 북한 핵물리학자 최학근은 1986년 12월 원자력공업부장으로 임명돼 자체적인 핵 개발을 총지휘하기도 했다. 북한의 핵 관련 인력은 고급 인력 200여 명을 포함해 3000명에 이른다는 게 우리 대북정보 당국의 판단이다. 북한은 인력 양성과 함께 기술 도입과 개발에도 체제의 명운을 건 투자와 집중력을 발휘했다. 1965년 구소련에서 IRT-2000으로 불리는 연구용원자로를 도입해 자체적인 설계기술 개발에 나선 게 그 첫걸음이다. 70년대에는 연구용 원자로의 출력 확장 기술을 자체 개발했고, 90년대에 접어들어 핵연료 확보에서 재처리에 이르는 이른바 핵연료 주기 완성에 매달렸다. 그렇지만 미국과 국제원자력기구(IAEA) 등 국제사회가 의혹을 제기하자 94년10월 북미 제네바 핵 합의를 체결해 경수로 발전소와 경유 제공을 대가로 핵 개발을 동결할 것처럼 기만했다. 결국 2002년 10월 제임스 켈리 미국 특사가 평양을 찾아 농축우라늄 핵개발 의혹을 제기하자 북한은 같은 해 12월 12일 핵 동결 해제 및 핵시설 가동을 선언했다. 이어 이듬해 1월 10일에는 핵확산금지조약(NPT)에서 탈퇴하는 등 핵 위기를 불렀다. 또 2006년 10월 9일에는 첫 핵 실험을 감행했다. 일반적으로 핵 개발의 완성 단계라 불리는 6차 핵실험을 2017년 9월 함경북도 길주군 풍계리에서 시행한 북한은 핵 무기의 투발 수단인 대륙간탄도미사일(ICBM)의 개발과 성능 향상을 위한 시험발사에 주력하는 모습을 보였다.

북한이 1960년대 들어 핵 개발을 위한 초보적인 준비에 착수했다는 분석에 이의를 제기하는 시각도 있다. 김일성이 훨씬 이전부터 핵 개발 구상을 구체화했다는 주장이다. 미국의 핵폭탄 투하로 일본 제국주의가 항복하고, 조국이 해방되는 걸 목도하며 김일성이 핵무기의 위력을 실감했을 거란 얘기다. 핵 개발을 위해서는 기술과 자금 외에 최고지도자의 의지라는 3대 핵심 요소가 필요하다고 한다. 김일성과 김정일의 대(代)를 이은 집착이 북핵 개발의 원동력이었다는 진단이 나오는 것도 이런 배경 때문이다.

북한 핵의 오늘을 있게 한 인물은 월북 인사인 도상록이 꼽힌다. 해방 직후 서울대 교수로 있다가 1946년 5월 월북해 김일성종합대학에서 교편을 잡았던 도상록 교수는 원자력 이론서 30여 권을 집필하고 핵 가속 장치를 개발해 김일성대학에 설치하는 등 북한 핵개발의 기술적 토대를 마련했다. 함경남도 함흥 출생인 도 교수는 일본 도쿄대학에서 물리학을 공부했다. 졸업 후 개성 송도중학교 교원 시절에는 ‘헬륨수소 분자의 양자역학적 취급’ ‘수소 가스의 양자역학적 이론’이란 논문 두 편을 미국 학술지에 발표해 전 세계에 이름을 알렸다. 이어 중국 창춘(長春)공업대학, 서울대에서 근무했다. 월북 후에도 그는 핵물리학 분야 등에서 14개의 새로운 과목을 개척하고 4만쪽에 가까운 교재를 직접 집필하는 등 왕성한 연구활동을 했다. 김정일 국방위원장은 80년 10월 노동당 제6차 대회 당시 도 교수를 당 대회 대표로 임명했다. 83년에는 ‘인민과학자’ 칭호와 김정일 명의의 표창장까지 주면서 격려했다. 도 교수가 노환으로 교단에서 더 이상 가르칠 수 없게 되자 김정일은 대학교수직을 유지한 채 자택에서 핵 관련 연구를 계속할 수 있게 조치했다고 한다. 1903년생인 도 교수는 90년 87세로 사망했다. 그의 유해는 평양 애국열사릉에 묻혔다. 또 조선혁명박물관에 도상록의 사진을 걸어놓고 그의 업적을 기리도록 했다.

핵 기술자·전문가에 대한 체제 차원의 우대와 배려는 김정은 집권 이후에도 이어졌다. 김정일이 2011년 12월 사망하면서 핵을 넘겨받은 김정은 위원장은 이후 핵 물질 양산과 소형화·경량화에 공을 들여왔다. 핵 무기 체계 완성을 위한 작업에 전력투구한 김정은은 집권 초기 평양 대동강변에 46층짜리 현대식 고층 아파트 2개동을 지어 핵 개발 기술자와 김책공대·김일성대 교수들에게 선물했다. 이어 과학자거리 등을 만들어 기술 인력의 사기를 북돋는 데 활용하기도 했다.

핵에 대한 김정은의 애착은 그의 정책 노선에도 드러난다. 김정은이 2013년 3월 노동당 전원회의에서 내놓은 ‘경제·핵 병진노선’이 그 핵심이다. 핵 보유로 재래식 무기에 투입될 군사비를 덜 수 있게 됐으니 이를 민생경제에 돌리겠다는 게 김정은이 내세운 명분이다. 하지만 국방비 비중은 16.0%(실제는 은닉예산 포함 30% 수준)에서 15.9%로 겨우 0.1%포인트 줄어드는 데 그쳤다는 게 예산결산 과정에서 확인되고 있다. 북한의 공식자료를 통해봐도 효과는 미미하다는 지적이다. 대북 전문가 사이에선 김일성이 1962년 12월 당 전원회의에서 채택한 경제·국방 병진노선의 전철을 김정은이 밟을 것이란 지적이 끊이지 않았다. 그만큼 핵 개발에 엄청난 돈이 드는 데다 국제사회의 정치·경제적 압박을 견디기 힘들다는 지적이었다. 북한은 결국 지난해 4월 핵·경제 병진노선을 사실상 포기하고 경제건설 총력집중 노선으로 전환을 선포했다.

실제로 핵 개발에는 북한의 경제 수준으로 볼 때 천문학적인 돈이 들어간다. 북한이 2006년 첫 핵 실험을 실시하자 우리 정부 당국은 한 발의 핵 탄두 개발에 2억9000만~7억6400만 달러의 직접 비용이 들어갔을 것이란 추정치를 내놨다. 여기에 추가로 생산한 플루토늄까지 포함하면 북한의 총 핵 개발비는 5억600만~14억2100만 달러에 이를 것으로 볼 수 있다는 관측이었다. 북한은 또 핵무기를 개발하기 위해 1979년 영변에 발전출력 5MWe급의 제1원자로를 착공해 86년부터 가동에 들어갔다. 정부는 북한이 이 원자로 건설에 5700만~1억7000만 달러를 썼다고 본다. 또 사용 후 핵연료를 방사화학실험실에서 재처리해 한 발 분량(6~8㎏)의 플루토늄(Pu-239)을 생산하는 데는 2400만~7300만 달러가 소요됐을 것으로 판단한다. 북한의 경제난을 고려하면 엄청난 돈이다. 북한 주민들은 1994년 김일성 사망 이후 ‘가는 길 험난해도 웃으며 가자’는 구호를 내걸어야 할 정도로 궁핍한 생활을 해야했다. 몰래 핵 개발에 박차를 가한 90년대 후반에는 사태가 속출할 정도였다.

핵 개발 돈줄과 관련해서는 우선 북한이 중동 국가에 미사일 본체와 기술을 팔아서 달러를 챙기는 등 불법 무기거래를 통한 외화벌이가 지적된다. 또 위폐와 마약거래, 가짜 담배 생산 등도 자금원이 될 수 있다. 미 의회조사국(CRS)은 북한이 연간 10억 달러 규모의 위폐·마약 등 범죄적 거래로 5억 달러의 수익을 얻고 있다고 판단한 적이 있다. 일각에서는 지금은 중단된 개성공단 북한 근로자의 임금이나 금강산 관광 대가도 한몫했을 것이란 견해를 제시한다. 북한이 개성공단과 금강산 관광 재개에 공을 들이는 것도 이런 사정 때문이란 얘기다.

북한의 핵 개발 과정에서 빼놓을 수 없는 곳이 풍계리 핵 실험장이다. 동북부 산악 지대인 함북 길주군에 위치한 풍계리 실험장은 2006년 10월 첫 핵 실험 이후 모두 6차례의 실험이 이뤄진 곳이다. 이런 사정 때문에 지하갱도 입구와 주변 시설물 등은 미국 키홀(KH-12) 첩보위성의 단골 촬영지가 되기도 했다. 핵 실험 때는 수 백m 갱도를 파고 실험 장비를 설치하게 된다. 또 콘크리트로 이를 매설·봉인하는 과정도 거친다.

사실 핵 실험은 개발 중인 핵무기의 신뢰도를 확보하기 위해 꼭 필요한 과정이다. 이미 생산해 놓은 핵무기도 설계 결함 등이 발견될 경우 다시 실험을 실시할 수 있다고 한다. 물론 컴퓨터 시뮬레이션(모의실험)을 통해서도 가능한 경우도 적지 않다는 게 전문가들의 지적이다. 플루토늄을 이용한 핵무기의 경우 고폭 장치에 고도의 정밀성이 요구되기 때문에 핵실험 필요성이 크다. 하지만 우라늄탄의 경우 상대적으로 단순해 핵 실험을 하지 않는 경우가 많다. 1945년 8월 일본 히로시마에 투하된 우라늄탄의 경우 핵 실험 없이 바로 실전에 사용됐다. 북한은 북미 싱가포르 정상회담 직전인 5월 말 외신기자 등을 초청해 풍계리 실험장 갱도를 폭파 방식으로 폐쇄하는 모습을 보여주기도 했다.

북한의 핵 실험이나 관련 동향을 파악하기 위한 한미 정보 당국의 첩보전도 치열하게 전개된다. 위성을 통한 감시활동 외에 지진파 감지를 통한 핵 실험 여부 판단도 이뤄진다. 우라늄탄이냐 플루토늄탄이냐의 구분은 핵 실험 직후 지하갱도에서 분출되는 가스를 포집해 분석하는 방법을 쓴다. 핵 분열 때 방사능 핵종(核種)인 제논(Xe)과 크립톤(Kr)이 나오는데 어느 탄이냐에 따라 그 비율이 다른 점에 착안한 것이다. 과거 북한의 핵 실험이 임박했다는 판단이 내려지면 미국은 일본 오키나와((沖繩)기지에 있는 특수정찰기 WC-135를 한반도에 배치했다. 초정밀 포집장비가 달린 이 항공기로 핵실험 2~3일 내에 한반도 상공에 퍼지는 가스를 잡으려는 조치다.

북한이 핵무기를 실제 사용할 경우 우리 민족에게는 한국전쟁 이후 또 한번의 대재앙이 밀어닥치게 된다는 게 전문가들의 지적이다. 1945년 일본 히로시마에 떨어진 20kt 수준의 핵무기를 가정해 피해 상황을 분석해봐도 가공할 피해가 나타난다는 점이 드러난다. 낙하지점의 지형이나 기상 등에 따라 영향을 받지만 통상 반경 2.5㎞ 이내의 사람은 50%가 사망하고 4㎞ 안에 있는 건물은 대부분 파괴된다. 방사선에 의해 폭파 지점 1.2㎞ 내에 있는 사람은 모두 사망한다. 히로시마 원폭의 경우 전체 인구의 60.6%인 20만 명이 숨졌고, 건물 92%가 피해를 보았다. 서울의 인구밀도 등을 고려하면 피해는 크게 늘어날 것이란 예상이다. 미 국방부는 1.5kt의 핵폭탄이 서울에 떨어질 경우 62만 명이 사망한다는 모의실험 결과를 갖고 있다. 하노이 북미 정상회담 결렬의 충격파는 김정은 위원장과 평양의 고위 엘리트들을 뒤흔들었다. 지난해 6월 싱가포르 첫 북미 정상회담 때 트럼프를 상대로 ‘완전한 비핵화’ 수준의 수사적 표현으로 합의를 이끌어냈던 것과는 다른 결과다. 국내외적으로 복잡한 문제에 봉착한 트럼프가 이번에도 비교적 쉽게 합의해 줄 것이라고 판단했을 북한은 뜻밖의 일격을 당한 분위기다. 일각에서는 실무협상을 주도한 김혁철 전 스페인 대사는 물론 김영철 노동당 부위원장과 이용호 외무상, 최선희 부상 등에게도 불똥이 튈 것이란 관측을 제기한다. 트럼프로부터 ‘영변’ 카드를 거절당한 채 60시간 동안 열차를 타고 평양을 향하면서 김정은 위원장은 절치부심했을 수 있다. 그는 지난 1월 신년사에서 “미국이 세계 앞에서 한 자기의 약속을 지키지 않고 제재와 압박으로 나간다면 새로운 길을 모색하지 않을 수 없게 될 수도 있다”고 주장했다. 북미 회담 결렬 이후 김정은이 언급했던 ‘새로운 길’에 대한 해석이 분분하다. 다시 영변과 북한의 핵 개발 시설, 동창리 미사일 발사장 쪽으로 국제사회의 시선이 쏠리는 이유다.

- 이영종 중앙일보 통일전문기자 yjlee@joongang.co.kr

ⓒ이코노미스트(https://economist.co.kr) '내일을 위한 경제뉴스 이코노미스트' 무단 전재 및 재배포 금지