북한 비핵화-CVID를 위한 기술

안녕하세요?

이래저래 시끄럽고 말이 많은 북한의 비핵화인데, 미국에서는 이 비핵화를 '불가역적인 비핵화(CVID)'라고 하면서 이걸 북한이 받아들이고 진짜로 비핵화를 할지, 아니면 하는 시늉만 할지를 두고서 여기저기서 갑논을박이 벌어지는 것을 볼 수가 있습니다. 이러는 와중에 순수하게 기술적인 부분에만 촛점을 맞춘 기사가 있기에, 이 기사를 리뷰해 보고자 합니다.

먼저 들어가기에 앞서서, 과학동아의 기사에는 정치적인 견해를 이야기 하기 보다는 순수하게 어떻게 해서 북한이 핵을 만들었으며, 이를 어떻게 해체해야 하는 지에 대해서 다루고 있는 기사라는 점을 먼저 알려드리면서 시작을 하도록 하겠습니다. 

먼거 기사는 첫머리에서 '북한의 비핵화는 역대 가장 어려운 비핵화로 꼽힌다.'라는 문장으로 시작을 하면서 시작을 합니다. 왜 이런 말이 나오는가 했더니, 대륙간 탄도 미사일(ICBM)만 해도 1000발을 보유한 것으로 알려진 북한의 '핵시설'만 해도, 공식적으로는 20곳, 비공식적으로는 100여곳으로 추정이 되고 있다고 합니다.

그러면서 북한이 어떻게 해서 핵폭탄을 제조하였는지 그 원리에 대해서 나오는데, 여기서 그 뉴스에서도 나온 '금속 원심 분리기'이야기가 나오게 됩니다. 비핵화를 하기 위해서는 이 우라늄-235를 추출하기 위한 시설을 해체해야 하는데, 여기서는 사람이 직접 들어가서 작업이 가능하고, '방사선때'라고 해서 방사선을 제거하는 것도 가능하다고 합니다.

그러면서 기사는 정치적인 협의가 있어야 가능한 일이 겠지만, 한국에 이미 이런 우라늄 변환 시설을 철거한 경험이 있다고 언급을 합니다. 여기서 기사에 언급되는 사실은, 이미 북한이 보유한 것으로 추정되는 고농축 우라늄만 600~700kg이며, 플루토늄은 40~50kg을 보유하고 있다고 합니다. 여기서 더 이상 고농축 우라늄을 못 만들게 하는 것도 중요하지만, 이미 만들어진 고농축 우라늄은 천연 우라늄을 섞어서 저농축 우라늄으로 만드는 방법이 이론상으로 있다지만, 이 고농축 우라늄의 처리 역시 상당히 문제라는 생각이 듭니다.

다만, 이 고농축 우라늄에 관해서는 이미 미국이 '경수로'에서 사용할 수 있는 기술이 있다고 하기는 합니다. 이 역시 '정치적인 협의'가 필요하지만, IAEA의 사찰을 받으면서 어떻게 처리는 가능할 듯 합니다. 여기서 하나 의문이 드실 것이, 도데체 어디서 핵물질을 얻어서 북한이 이리 많은 핵 물질을 보유했느냐 하는데, 기사에 나와 있는 또 다른 사실을 말하자면 북한 자체적으로 450만톤(t)이 매장되어 있다고 합니다.

그러면서 북한의 '원자로'에 대해서 언ㄱ듭을 하는데, 문제가 하나 있다고 합니다. 바로 우라늄-238을 핵분열을 시키는데 이 분열 속도를 제어하기 위해서는 감속제가 필요한데, 감속제로 사용이 된 물질이 '흑연감속제'라고 합니다. 즉, 이걸 잘 못 건드렸다가는 불이라도 붙으면, 말 그대로 원자력 발전소 사고가 나는 겁니다. 참고로 그 악명높은 체르노빌도 바로 흑연 감속제를 사용하였다고 합니다.

아쉽지만, 이게 해체방법이 아직은 없기 때문에, 이미 흑연 감속제를 사용한 적이 있는 영국마저도 처리방법이 없어 그냥 봉쇄만 하는 '지연해체'라고 해서, 덮어놓고 기다리기만 하는 상황이라고 합니다. 거기다가 기사의 내용에 의하면 1100MW급 원자로 1개를 해체하면 방사선 폐기물이 6000t 나온다고 합니다. 물론 북한의 원자로는 5MW급이라서 작기는 하지만, 여기서 나오는 방사선 폐기물도 만만치 않은 양이 나올 것이며, 어디다가 폐기할 것이냐 하는 것도 상당한 문제라면 문제라는 생각이 듭니다.

이제 기사는 막바지로 가면서 가장 해체가 어렵다고 하는 '방사화학실험실'이라고 불리는 '재처리 시설'이 문제라고 합니다. 이 시설은 플루토늄을 추출하는 시설인데, 방사선 준위가 높아서 사람이 직접 들어가서 작업을 못하고 '원격 조종 로봇'등을 동원해서 시설을 철거해야 한다고 합니다. 거기다가 여기서 나온 고준위 방사선 폐기물은 땅에 묻을 수 있는 시설이 세계적으로 없다는 것도 문제라면 문제라고 합니다.

마지막으로 기사는 '사용후 핵연료'의 처리방법에 대해서 언급을 하고 있습니다. 문제는 기사의 언급에 의하면, 아직 한국에는 원자로에서 다 사용을 하고 남은 사용후 핵 연료봉을 처리할 수 있는 이라고 해야 할까요? 안전하게 처분할 수 있는 기술이 아직은 없다고 합니다. 그래서 말이 좋아 CVID를 단시간에 한다고 하지만, 당장 사용가능한 핵탄두와 미사일을 먼저 제거하고, 우라늄 농축시설부터 철거하는 과정이 먼저 진행이 되고, 나머지 과정은 상당한 시간이 걸릴 것으로 예상이 됩니다.