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[남·북·미 무기 열전 21] 북한의 3종 핵탄두

문경환 기자 | 기사입력 2023/07/06 [23:30]

[남·북·미 무기 열전 21] 북한의 3종 핵탄두

문경환 기자 | 입력 : 2023/07/06 [23:30]

북한은 지금까지 6차에 걸친 핵시험을 했는데 이 가운데 4차, 6차 핵시험을 수소폭탄 시험이라고 주장한다. 

 

효율을 고려하면 북한도 미국과 마찬가지로 수소폭탄을 주력 무기로 사용할 것으로 보인다. 

 

2016년 1월 6일 진행한 4차 핵시험에 관해 북한은 당일 중대 발표를 하였다. 

 

여기서 북한은 자체 개발했다, 소형화된 수소폭탄이라는 점 외에 기술적 정보를 거의 공개하지 않았다. 

 

반면 2017년 9월 3일 진행한 6차 핵시험에 관해서는 북한 핵무기연구소가 성명을 발표해 상세한 기술 정보를 공개하였다. 

 

■ 위력조정 기술을 적용

 

이는 이미 만들어진 핵폭탄의 폭발력을 사용 직전에 원하는 값으로 조정하는 기술을 말하며 미국은 흔히 ‘Dial-a-Yield’라 부른다. 

 

▲ 미국의 핵폭탄 B61-0의 조정 장치. TA, TB는 폭탄의 낙하 시간을 조정하는 것이며 오른쪽 위의 A~F 다이얼이 Dial-a-Yield 장치로 추정된다.     © Martin "Doomsday" Pfeiffer

 

 

■ 2단 열핵무기

 

핵분열탄이 폭발하면서 나오는 강한 열과 중성자로 핵융합시키는 2단계 폭탄이라는 의미다. 

 

2단계에서 폭발한 핵융합의 열과 중성자로 3~6단계 핵폭탄까지도 만들 수 있으며 단계가 늘어날수록 폭발력이 커진다. 

 

북한은 2단 폭탄으로 이미 필요한 폭발력을 얻은 것으로 보이므로 그 이상의 단계를 갖는 핵폭탄을 개발할 가능성은 작아 보인다. 

 

■ 구조 설계

 

성명에는 수소폭탄의 표준 설계라 할 수 있는 텔러-울람 설계와 유사한 설계로 추정되는 묘사가 나온다. 

 

예를 들어 “대칭 압축과 분열 기폭 및 고온 핵융합 점화”, “1차계와 2차계의 지향성 결합 구조와 다층 복사 내폭 구조 설계”, “경량화된 열복사 차폐 재료와 중성자 차폐 재료” 등은 전형적인 텔러-울람 설계에 관한 묘사다. 

 

■ SAFF

 

성명에는 “핵탄두 폭발 시험과 각종 탄도로켓 시험 발사들을 통하여 충분히 검토된 밀집 배치형 핵폭발 조종체계”라는 표현이 나온다. 

 

‘밀집 배치형 핵폭발 조종체계’가 구체적으로 무엇인지 설명은 없지만 핵폭탄을 작동하는 장치인 SAFF의 일종으로 보인다. 

 

SAFF란 Safing(안전), Arming(무장), Fuzing(신관), Firing(폭발)의 머리글자로 ‘안전’은 의도치 않게 핵폭탄이 폭발하는 것을 방지하는 것이며, ‘무장’은 핵탄두가 작동하도록 안전장치를 해제하는 것, ‘신관’은 원하는 탄두 폭발 조건(정해진 고도 등)을 감지하여 폭발 신호를 보내는 것, ‘폭발’은 탄두 기폭 장치에 전기를 흘려 작동시키는 것이다. 

 

‘안전’을 제외한 나머지를 통제하는 장치를 AF&F라고도 한다. 

 

▲ 미국의 핵탄두 재진입체 마크21에 들어가는 ‘무장’과 ‘신관’(붉은 원).     © Mabray, Korrie E.

 

이 4가지 기능을 가진 각각의 장치를 한곳에 모아놓은 것을 아마도 ‘밀집 배치형’이라 부른 듯하다. 

 

▲ 북한이 2017년 9월 3일 공개한 핵탄두. 붉은 원이 ‘밀집 배치형 핵폭발 조종체계’다.     

 

 

■ 폭발력

 

북한은 폭발력을 공개하지 않았는데 외부에서는 대략 50~200킬로톤으로 추정한다. 

 

폭발력은 지진파를 이용해 추정하는데 지하 핵시험장의 깊이, 지질 구조, 암반 성분 등에 따른 변수가 많아서 정확한 폭발력을 계산할 수는 없다. 

 

● 3종 핵탄두

 

북한은 지금까지 3종류의 핵탄두를 공개했다. 

 

2016년 3월 9일 화성포-13형에 탑재할 핵탄두를 공개했는데 둥근 공 모양이며 내폭형 플루토늄 원자폭탄으로 추정된다. 

 

▲ 화성포-13형 탑재용 핵탄두.     

 

2017년 9월 3일 화성포-14형에 탑재할 핵탄두를 공개했는데 장구 형태의 모양이며 수소폭탄으로 추정된다. 

 

2023년 3월 28일 공개한 화산-31은 전술핵탄두로 단거리 탄도미사일, 초대형 방사포, 전략 순항미사일 등 다양한 전술핵무기에 탑재할 수 있게 표준화, 경량화, 소형화, 규격화에 성공한 것으로 보인다. 

 

▲ 오른쪽에 늘어선 것이 다목적 핵탄두 화산-31이다.     

 

화산-31은 수소폭탄으로 추정되며 폭발력은 10킬로톤 안팎일 것으로 보인다.

 
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