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[시론] 북한의 핵·미사일 기술 어디까지 왔나

권용수 전 국방대 교수

권용수 전 국방대 교수

북한은 지난해 두 차례에 걸친 핵 실험뿐 아니라 미국에 직접 위협이 되는 화성-12, 화성-14, 화성-15형을 시험 발사했다. 화성-15형은 초대형 중량급 핵탄두를 장착하여 미 본토 전역을 타격할 수 있는 대륙간탄도미사일(ICBM)급 미사일이다.
 

핵 소형화는 ICBM 탑재 가능 수준
장사정화로 미국 전역 타격 가능
대기권 재진입체 기술만 아직 미완
북한 핵·미사일 고도화 대응 절실

2016년과 2017년은 북한의 핵과 장거리 미사일 개발에 있어 마지막 문턱이라 할 수 있는 중요한 해로 평가된다. 2016년은 핵을 탑재하여 ICBM 개발에 필요한 요소 기술을 대부분 마무리했고, 2017년은 이러한 기술적 성숙을 바탕으로 ICBM을 포함한 다양한 미사일의 고도화 또는 전력화 직전의 비행 시험 단계로 볼 수 있다. 이런 점에서 북한의 핵·미사일 핵심 기술 진전에 대해 평가하고 전망해 본다.
 
우선 핵 소형화에 대한 평가는 북한이 ICBM에 탑재 가능한 초기 수준의 능력을 갖추고 있다고 본다. 북한이 핵탄두 기폭장치를 전격 공개한 2016년 초까지만 해도 핵 소형화 능력은 노동미사일에 탑재 가능한 수준이라는 것이 일반적이었으나, 현재는 상당히 수준의 능력을 보유한 것으로 보인다. 제프리 루이스 미 비확산센터(CNS) 소장은 “북한이 핵탄두를 직경 60㎝, 무게 200~300㎏ 정도로 소형화했을 가능성이 있다”고 평가했다. 기존 핵 개발 국가들의 핵 소형화는 최초 핵 실험 이후 2~7년 이내에 이루어졌다. 북한은 1차 핵 실험(2006년) 이후 11년이 지났다.
 
다음으로 장사정화(長射程化) 기술은 미 전역을 타격할 수 있는 화성-15형 시험 발사 성공을 통해 알 수 있듯이 성숙한 단계로 볼 수 있다. 실제 북한은 지난해 5월 사거리 4500㎞급의 중거리탄도미사일(IRBM) 화성-12형 발사를 포함하여 6번 연속 장거리미사일 시험 발사에 성공했다. 북한의 장사정화 기술은 위성발사체를 빌미로 발사했던 장거리 로켓 시험을 포함하면 20년 이상의 개발 경험을 갖고 있다. 이미 2012년 말 은하 3호 장거리 로켓 발사를 통해 사거리 1만㎞ 능력을 입증했었다.
 
시론 1/22

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이제 북한에 남은 과제는 대기권 재진입체 기술이다. 재진입체 기술은 북한이 화성-12형 시험 발사를 포함해 연속적으로 6번에 걸쳐 장거리 미사일 비행 시험에 성공했지만, 아직 완전히 성공하지 못한 것으로 판단된다. 실제로 지난해 7월 화성-14형 미사일 발사에서는 하강하던 재진입체가 해면 고도 3~4㎞ 부근에서 희미해지다가 갑자기 사라지는 영상이 찍히기도 했다.
 
북한의 재진입체 기술 획득 노력은 오래전부터 시작됐다. 1990년대 초 소련과 동유럽의 전문가들은 재진입체 관련 방열 소재 기술 지원을 위해 극비리에 북한을 방문했다. 이러한 기술 커넥션을 통해 북한은 재진입 시 연소 방지를 위한 세라믹 차폐와 열 차단 능력이 우수한 탄소복합재료 관련 기술을 일부 확보한 것으로 보인다. 김정은이 지난 8월 북한 국방과학원 화학재료연구소를 방문해 공개한 3D 탄소복합재료도 장거리 미사일의 재진입체에 사용되는 첨단 소재이다. 그런데도 마하 20 이상의 극초음속으로 대기권에 진입해 대류권을 통과하면서 발생하는 6000°C 이상의 고열과 충격이 예상되는 ICBM 운용 환경에서의 재진입체 기술은 확보하지 못한 것으로 판단된다.
 
종합적으로 볼 때 미 본토를 타격할 수 있는 핵 탑재 ICBM 개발은 기술적 어려움이 크지 않아 보인다. 다만 재진입체 능력에 대해 논란이 많지만 과거 일본 히로시마와 나가사키 원폭과 같은 전통적 핵 사용이 아닌 고도 40~50㎞ 이상에서 핵탄두를 기폭(起爆)시켜 핵 전자기펄스(EMP)를 발생시키는 경우 재진입체 기술은 북한이 극복해야 할 마지막 난제가 아닐 수 있다. 핵 소형화 역시 기술적 능력보다는 국제사회로부터의 인정이 당면한 과제이기 때문에 추가 핵실험의 가능성은 작지만, 태평양 상공에서 ICBM급 미사일(화성-14 또는 화성-15형)에 핵을 탑재해 기폭시킬 가능성을 배제할 수는 없다. 전력화 측면에서 화성-12형과 화성-14형은 초기 단계로 볼 수 있다. 반면 화성-15형은 북미 간 상황에 따라 추가 비행시험이 있을 수 있으며 올해 내에 전력화가 가능하다고 본다.
 
북한의 ICBM 개발에 있어 궁극적 목표는 고체 추진 ICBM이며, 화성-13형은 이러한 요구를 충족시키는 최초의 3단 ICBM이 될 것이다. 북한의 속도전식 개발과 시스템을 고려할 때 2020년 이전에도 가능할 수 있다. 북한의 핵·미사일 고도화에 대한 심각성과 함께 군사적 대응뿐 아니라 정치·외교·경제를 포함한 포괄적 안보 관점에서의 다양한 해결책을 심각히 고민해야 할 시점이다.
 
권용수 전 국방대 교수
 
◆ 외부 필진 칼럼은 본지 편집 방향과 다를 수도 있습니다.

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