북 실험용경수로 완공이 북핵 프로그램에 주는 영향평가

Abstract

북한은 2022년 9월 7일과 8일 우리의 국회에 해당하는 최고인민회의를 열고 핵무력 정책을 법령으로 채택했다. 그잖아도 지금까지 6차 핵실험을 17년까지 종료한 후 7차 핵실험이 임박했다는 소식이 들려오는 가운데, 핵무력 법제화는 우리나라를 비롯하여 동맹국에서 큰 압박으로 다가오는 대외 선언이었다. 북한은 외부의 여건과는 별개로 북한만의 핵무력을 고도화할 것이라는 것을 법령으로 못 박는 것이다. 핵무력이 고도화되면 그것을 다루는 소프트웨어도 보조를 맞추어 고도화할 것이고 이것은 대표적인 핵보유국인 미국과 중국, 러시아 등의 국가처럼 핵무력을 법과 정책 등 정비를 통한 소프트웨어를 갖추겠다는 의지인 것이다. 북한은 우리나라와는 달리 천연자원이 풍부하고 그 중에서도 우라늄의 기본 매장량이 많아 다른 나라에서 수입하지 않고도 우라늄 채굴을 통해 우라늄 농축이 얼마든지 가능한 나라이다. 특히 연구용 원자로(IRT-2000) 외에도 5MWe 원자로를 통해 천연우라늄(U-238)를 가지고 플루토늄(Pu-239) 생산이 가능하나, 국제 사회와의 문제로 인해 가동과 중지를 반복하고 있으며, 핵무기 제조를 위해 기본적인 우라늄 농축 외 플루토늄까지 보유하고 있다는 사실은 공공연한 사실이고 이러한 북한의 핵무력은 우리나라를 비롯하여 주변국인 일본과 미 본토까지 위협을 주고 있는 것이 사실이다. 북한은 1984년 50MWe, 200MWe 흑연로 건설을 착수하였고 이 때 러시아의 VVER-440 경수로 원전도입을 추진한 부분도 있다. 이 사항은 이번 논문에서 매우 중요한 부분인데, ELWR(실험용경수로) 건설시에도 러시아의 VVER-440 기술을 가지고 건설했을 가능성이 매우 높다고 본다. 이를 뒷받침하듯이 올 23. 3월, 북한은 2010년 11월 외부에 공개한 100MWt급 실험용경수로가 완공되어 가동되는 듯한 움직임이 위성에 포착되어 우리에게 또 다른 우려를 주었다. 하지만 실험용경수로에 대한 기본 Data가 부족하여 실험용 경수로(ELWR, Experimental Light Water Reactor) 당시 평양의 초청을 받아 시설을 둘러본 지크프리드 헤커 미국 스탠퍼드대 교수는 원래 100MWt 규모로 설계된 실험용 경수로의 실제 열출력은 30% 정도일 것이라고 추정하였으며, 이에 따라 주변국 정보당국과 전문가들은 이 새로운 경수로를 통상 30MWe 경수로라고 불렀다. 저명한 핵 과학자인 데이비드 올브라이트 미국 과학국제안보연구소(ISIS) 소장은 2012년 8월 보고서를 통해 “이 경수로에서 태우고 남은 폐연료봉을 재처리하면 무기화가 가능한 플루토늄을 매년 최대 20kg까지 생산할 수 있다”고 분석했다. 매년 핵무기를 7~8개씩 새로 만들 수 있게 되는 셈이다. 주는 군사적 의미와 김정은이 선포한 핵무력 법제화에 어떤 촉매제로 작용할 것인가에 대해서는 아직까지는 구체적이고 공학적인 연구결과가 없는 상태이다. 그것은 여러 이유가 있을 수 있지만 여러 문헌과 기사를 검토해본 결과 많이 연구자들은 실험용경수로(ELWR)를 민간전력 생산을 위한 것이다라는 생각과 여기에 나오는 플루토늄은 핵무기 제조에 적합하지 않을 것이라는 견해가 많은 것을 느꼈다. 하지만 북한의 전력망을 고려 했을 때 원전 건설을 통해 전력망을 구축한다는 것은 먼 나라 얘기라고 생각한다. 만약 이것이 실험용경수로가 아니라 SMR(small modular reactor)라면 충분히 이해가 가능할 것이다. 하지만 현 북한의 전력망의 열악한 사정을 고려시에는 플루토늄 생산을 위해 5MWe 원자로 인근에 건설하였고 사용후 핵연료도 인근에서 처리하는 것이 매우 유리해보인다. 특별히 북한의 김정은이 22. 9월 핵무력 법제화 선포 후 6개월이 지난 시점인 지난 23. 3월에 가동의 징후가 보였다는 것은 건설이 여러 사유로 지연되었던 것을 조기에 마무리했을 가능성이 매우 높다고 판단된다. 따라서 이번 연구에서는 북한의 실험용경수로(ELWR)이 완공시 북한의 핵무기 프로그램에 미치는 영향 중 플루토늄 생산량 평가를 Serpent 코드를 통해 공학적 으로 평가해 봄으로써 여러 국내/외 기관에서 실험용경수로 가동의 의미와 각종 플루토늄 생산량에 대해 의견을 제시하는 것에 대해 실험적 데이터를 근거로 북한의 핵능력 고도화 계획을 최초로 공학적으로 평가하는 의미있는 기회가 될 것이라고 보고 차후에 이 실험적 데이터를 기초로 북한의 실험용경수로 운용 확대시 능력 확대를 대략적으로 평가가 가능할 것이다. 이번 연구를 통해 국내외 북한의 실험용 경수로 가동의 의미과 영향평가 시 유용한 근거 데이터를 제공할 수 있을 것이라 판단되며, 이번 연구에서 모든 것을 데이터하지는 못했기 때문에 추가 연구를 통해 촘촘한 북핵 DB를 구축할 수 있을 것이라 생각한다.