이미지 크게보기 김정은 북한 노동당 위원장이 핵무기연구소를 시찰하면서 대륙간탄도미사일(ICBM)급 화성-14형에 탑재 가능한 핵폭발 장치를 살펴봤다고 지난 3일 조선중앙통신이 보도했다. 북한은 이 핵폭발 장치가 수소탄이라고 주장하고 있다. 연합뉴스

- 수소탄, 어떤 무기인가

소형화 용이… 전략적 가치 커
고온에서 반응 고도기술 필요

리용호 북한 외무상이 21일 김정은 노동당 위원장이 언급한 ‘사상 최고의 초강경 대응’과 관련해 ‘태평양상에서 역대급 수소탄 시험’을 언급함에 따라 북한의 수소탄 개발 능력과 그 위력에 관심이 쏠리고 있다.

북한은 지난해 1월 4차 핵실험에서 수소탄 실험을 했다고 공표한 뒤 5, 6차 핵실험에서도 수소탄 실험 성공을 발표했다. 군사전문가들은 5차 핵실험까지는 증폭핵분열탄 실험으로 평가했지만 지난 3일 6차 핵실험에서는 수소탄 실험에 성공한 것으로 추정하고 있다.

수소탄은 수소의 원자핵이 융합해 헬륨의 원자핵을 만들 때 방출되는 에너지를 살상·파괴용으로 이용한 폭탄이다. 수폭·열핵폭탄이라고도 하는데 핵폭탄의 일종이다. 특히 수소탄은 원자탄의 수천 배 파괴력을 지니고 있으며, 그만큼 만들기도 어렵다. 1952년 미국이, 1953년 옛 소련이 실험에 성공했다. 이밖에 중국, 영국, 프랑스 등 전세계적으로 5개국만이 무기로 개발하는 데 성공했다. 인도, 파키스탄, 이스라엘 정도가 보유 의심국이다.

수소탄과 원자탄은 융합과 분열이란 측면에서 가장 큰 차이점이 있다. 수소탄은 융합이고 원자탄은 분열을 통해 강력한 에너지를 얻는다. 핵분열을 통해 엄청난 파괴력을 발휘하는 원자탄과 달리 수소탄은 ‘핵 융합탄’이다. 수소 중 매우 드물게 존재하는 동위원소인 트리튬에다 원자탄에서 나오는 강력한 열원이 합쳐져야 하는 고도의 기술력을 필요로 한다.

수소탄은 1단계 핵분열무기(원자탄)를 폭발시켜 2단계 핵융합반응(수소탄)을 촉발시키는 방식이다. 2단계 핵융합반응에서 생성된 중성자는 다시 3단계 핵분열 반응을 가속화한다.

구체적으로는 원자탄이 터지며 핵융합 반응을 일으키게 되고, 핵융합 반응은 에너지가 매우 큰 고속 중성자를 만든다. 이어 고속 중성자는 폭탄에 들어간 우라늄 238의 핵분열을 촉발시키면서 엄청난 파괴력을 만들어낸다. 즉 ‘원자탄의 핵분열→핵융합→핵분열’의 연쇄 반응이 일어나는 것이다.

소형화가 가능해 전략적 가치가 크고, 장거리 미사일 탄두로 탑재할 수 있다. 최근에는 수소탄 생산에 고가의 3중수소보다는 취급이 간편하고 상대적으로 생산이 용이한 중수소를 흡착시킨 리튬-6를 핵융합 연료로 사용하는 추세다. 수소탄 생산을 위해서는 핵무기 소형화 완성, 대량의 융합물질 확보, 융합원리 및 설계기술 획득 등이 필요하다.

정충신 기자 csjung@munhwa.com