핵실험 성공여부 검증 어떻게하나

북한의 핵실험 성공 여부를 놓고 일부 논란이 일고 있는 가운데 '핵실험 검증법'이 관심을 끌고 있다.

핵실험 검증은 폭발에 대한 '탐지'와 폭발이 지진 또는 핵실험에 의한 것인지를 구분하는 '식별', 폭발로 인한 '위력 측정'등으로 구분된다.

핵실험 탐지기술은 지진파 탐지, 대기 중으로 분출된 방사성 핵종 탐지, 인공위성을 이용한 감지나 영상정보 등이 대표적이다.

강원도 간성관측소에서 북한의 핵실험을 처음 탐지한 과학기술부 산하 한국지질자원연구원은 원주관측소와 경주 효동리, 홍성, 지리산 종합관측소 등 전국에 30여개 지진관측소를 운영하며 지진파를 탐지, 분석하고 있다.

지질자원연구원측은 또 휴전소 일대에도 무인관측소를 운영하고 있다.

지질자원연구원은 이들 관측소를 통해 9일 북한의 함북 화대 또는 김책시 상평리에서 발생한 것으로 추정되는 규모 3.58, 최소 TNT 0.8kt의 폭발 파장을 감지, 자연 지진파가 아닌 인공폭파에 의해 발생한 것으로 분석했다.

자연 지진의 경우 작은 파장의 P파가 먼저 온 뒤 큰 S파가 오지만 이번에 북한에서 감지된 지진파는 P파가 S파 보다 크게 나와 인공발파가 확실하다는 것이 지질자원연구원 측의 분석이다.

또 자연 지진파는 파장이 다소 불규칙하고 지속적이며 주파수가 낮은데 비해 핵실험 지진파는 단발적이고 높은 주파수의 파장이 발생한다.

핵실험 시 대기 중으로 유출되는 방사성 핵종을 탐지하는 것도 핵실험 검증법으로 활용되고 있다.

지하 핵실험이 이루어지면 대부분의 방사능 물질은 밀폐용으로 설치된 콘크리트와 반응해 유리처럼 굳어지지만 공기 중으로는 크립톤 85 같은 방사성 핵종이 방사된다.

한국원자력안전기술원은 전국 37곳에 설치된 무인 환경방사선감지기를 이용해 방사능 물질을 감지할 수 있는 것으로 전해졌다.

3일 북한의 핵실험 의지 표명 후 일본 오키나와 가데나 기지를 떠나 한반도로 향했던 것으로 보도됐던 미군의 대기관측기 WC 135-C도 대기 중 방사성 물질을 검출할 수 있는 특수 정찰기로 알려져 있다.

폭발에 따른 위력도 핵실험 여부를 판단하는 기준이다.

전문가들은 일반적으로 핵실험은 폭발력 규모가 TNT 1kt 이상, 진도 4.0은 넘어야 핵실험에 의한 폭파로 판단하고 있다.

그러나 이번에 북한에서 감지된 지진파는 진도 3.58에 폭발력 규모는 '최소 TNT0.8kt 이상'으로만 분석돼 지질자원연구원측도 인공폭파는 맞지만 핵실험에 의한 것인지에 대해서는 확실한 답변을 내놓지 못하고 있다.

이밖에 북한에 대한 통신감청과 미국의 KH-11 군사위성, RC-135, EP-3 정찰기 등을 이용해 핵실험 방증을 추적할 수도 있다.

한국 정부와 미국은 이 같은 다양한 방법을 활용해 북한의 핵실험 및 그 성공 여부를 검증하고 있다.

성하운기자 hawoon@donga.com