화산-31
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1. 개요
화산-31은 2023년 3월 북한이 공개한 핵탄두로, 다양한 전술 무기체계에 탑재될 수 있도록 설계되었다. 화산-31은 KN-23, KN-24, KN-25 등 8종의 무기체계에 장착될 수 있으며, 직경은 500mm 미만으로 추정된다. 전문가들은 화산-31의 폭발력을 10kt 안팎으로 추정하며, 수소폭탄일 가능성을 제기하고 있다.
2023년 3월 27일, 김정은 국무위원장이 참관한 가운데 북한은 화산-31 핵탄두를 최초로 공개했다. 공개된 사진에서는 최소 10기 이상의 화산-31이 식별되었다.
공개된 사진의 설명 액자에는 '화산-31 장착 핵탄두들'이라는 제목과 함께 총 8종의 전술핵탄두가 명시되어 있다. 화산-31이 탑재될 수 있는 것으로 알려진 무기체계는 다음과 같다.
화산-31 핵탄두의 직경은 500mm 정도로 추정된다. 신종우 국방안보포럼(KODEF) 사무국장은 화산-31이 직경 500mm 미만으로 소형화 및 표준화되어 KN-25 등 다양한 무기체계에 탑재 가능하다고 분석했다. 그는 탄두 끝부분이 결합 볼트로 연결되어 있고 옆에는 기폭장치로 추정되는 물체가 보인다고 덧붙였다.
전문가들은 북한이 공개한 사진 등을 토대로 화산-31의 폭발력을 10kt 안팎으로 추정하고 있다. 이는 제2차 세계 대전 당시 히로시마에 투하된 미국의 원자폭탄 리틀보이(약 15kt)의 3분의 2 수준에 해당한다.
2. 역사
3. 무기체계
4. 크기 및 제원
양욱 아산정책연구원 연구위원은 화산-31이 최근 북한이 공개한 모든 전술핵 투발 수단에 레고 블록처럼 장착 및 탈착이 가능함을 과시한 것이라고 평가했다. 그는 이 전술핵탄두 모듈의 크기를 직경 50cm 전후, 전장 90cm 이하급으로 추정하며 기존의 전술핵 미사일에 장착 가능한 크기로 보았다. 다만, 실제 탑재를 위해서는 중량이 기존의 절반 이하인 200kg급이어야 하지만 사진만으로는 이를 확인할 수 없다고 언급했다.
2023년 4월 10일, 미국의 과학국제안보연구소(ISIS)는 '북한 핵무기 보유고: 새로운 추정치' 보고서에서 화산-31의 직경을 약 40cm에서 45cm 사이로 추정했다. 또한 예상 폭발력은 약 10kt(TNT 1만 톤 폭발력)으로, 공중 폭발이 가능한 핵분열 무기일 가능성이 있다고 평가했다. 이는 1945년 일본 히로시마에 투하된 원자폭탄 '리틀보이'(15kt) 위력의 약 3분의 2에 해당한다. ISIS는 화산-31을 수소폭탄이 아닌 단순 핵분열탄으로 분석했다.
5. 폭발력
그러나 북한의 핵 기술 진전 속도를 고려할 때, 단순히 위력이 낮은 핵분열탄으로 단정하기는 어렵다는 시각도 존재한다. 일부 전문가들은 화산-31의 외형 등을 근거로 이것이 더 강력한 수소폭탄일 가능성을 제기하고 있으며, 이 경우 폭발력은 훨씬 클 수 있다.
5. 1. 핵분열탄
이날 공개된 핵탄두는 직경 40cm~50cm, 길이 90cm 가량으로 추정된다.
이춘근 과학기술정책연구원 명예연구위원은 북한이 5차 핵실험 당시 언급한 핵의 '표준화' 개념에 따라, 소형화된 동일 탄두를 단거리미사일과 순항미사일 등 다양한 수단에 탑재할 수 있도록 개발했을 가능성을 제기했다. 그는 공개된 탄두가 북한이 만들 수 있는 최소 크기의 내폭형 핵탄두로 보이며, 폭발력은 최대 20kt(킬로톤, 1kt는 TNT 1,000t 폭발력)에 달할 것으로 분석했다.
데이비드 올브라이트 과학국제안보연구소 (ISIS) 소장 역시 VOA와의 인터뷰에서 북한의 핵탄두 소형화가 진전을 이룬 것으로 평가했다. 그는 초기 직경 80cm로 추정되던 핵탄두가 이후 60cm를 거쳐 이번에 공개된 화산-31처럼 약 40cm까지 줄어든 것으로 보이며, 이는 북한의 실험 횟수와 경험을 고려할 때 신뢰할 수 있다고 덧붙였다. 올브라이트 소장은 사진 속 탄두의 실제 작동 가능 여부는 불확실하지만, 이러한 유형의 탄두 개발 자체가 중대한 우려 사항이라고 지적했으며, 화산-31의 위력에 대해서는 50Kt이나 100Kt 수준이 아닌 10~15Kt 범위로 추정하며 이를 검증하기 위한 추가 핵실험 가능성을 예상했다.
이러한 전문가들의 분석은 화산-31을 1차 핵분열탄으로 보는 시각에 기반하지만, 일반적으로 알려진 핵분열탄의 공 모양 외형과는 다소 차이가 있다는 지적도 있다.
5. 2. 수소폭탄
서균렬 서울대학교 원자핵공학과 명예교수는 북한이 공개한 '화산-31'의 외형이 수소폭탄의 구조와 일치한다고 분석했다. 그는 "'화산-31' 외형으로 볼 때 타구 형태의 장치가 들어갈 가능성이 크다"며 "이 경우 구 형태 장치에 비해 핵물질 주변에 내폭 화약을 더 많이, 빽빽하게 채울 수 있다"고 설명했다. 이는 같은 양의 핵물질로도 폭발 위력을 극대화할 수 있어 매우 위협적인 방식이라고 덧붙였다.
수소폭탄은 일반적으로 1차 핵분열 단계와 2차 핵융합 단계로 구성된다. 앞부분에는 공 모양의 핵분열 장치가, 뒷부분에는 원통형의 핵융합 장치가 들어가는 구조이다. 북한이 공개한 화산-31의 사진은 이러한 전형적인 수소폭탄의 형태와 일치하는 모습을 보여준다. 따라서 수소폭탄일 경우, 그 폭발력은 최소 100 kt 이상일 것으로 추정하는 것이 더 정확한 분석이다. 이는 일부 전문가들이 초기 사진 분석을 통해 추정한 10 kt 안팎의 위력보다 훨씬 강력한 수준이다.
화산-31은 북한판 토마호크로 불리는 화살-2 순항미사일에 탑재될 목적으로 개발된 것으로 보인다. 이는 미국의 토마호크 미사일에 탑재되는 W80 핵탄두와 비교될 수 있다. 실제로 공개된 화산-31의 외형 디자인은 W80 핵탄두와 거의 동일하다.
두 핵탄두의 제원은 다음과 같이 비교할 수 있다.
구분 | W80 핵탄두 | 화산-31 |
---|---|---|
설계 시기 | 1976년 | 2020년대 |
무게 | 130kg | 미확인 |
직경 | 300mm | 400mm |
길이 | 800mm | 900mm |
폭발력 | 150 kt | 미확인 (최소 100 kt 이상 추정) |
종류 | 수소폭탄 | 수소폭탄 (추정) |
탑재 미사일 | 토마호크 미사일 (직경 533mm) | 화살-2 (직경 533mm 추정) |
문성묵 한국국가전략연구원 통일전략센터장은 "북한이 과장해서 (핵능력을 과시) 하더라도 그것이 실질적 위협이 된다는 것을 가정하고 대비해야 한다"고 강조하며 북한의 핵 능력에 대한 경계 필요성을 언급했다.
6. 무게
양욱 아산정책연구원 연구위원은 화산-31이 기존의 전술핵 미사일에 장착되려면 무게가 기존의 절반 이하인 200kg급이어야 할 것으로 보았으나, 공개된 사진만으로는 실제 무게를 알 수 없다고 언급했다.
IAEA 사무차장을 지낸 올리 하이노넨 스팀슨센터 선임연구원은 북한이 실제로 200kg 무게의 핵탄두를 만들 수 있는지에 대해 의문을 제기했다. 하이노넨 연구원이 언급한 200kg 무게의 핵탄두는 KN-23과 KN-24 단거리 탄도 미사일뿐만 아니라, 북한의 장거리 순항미사일과 대구경조종방사포에도 탑재할 수 있는 수준이다. 참고로 미국은 무게 100kg 정도의 핵탄두를 보유한 것으로 알려져 있다.
7. 7차 핵실험
화산-31 공개 이후 북한의 7차 핵실험 실행 여부를 두고 전문가들의 의견이 엇갈리고 있다. 핵탄두 소형화 및 성능 검증을 위해 추가 실험이 필요하다는 주장과, 이미 충분한 데이터를 확보했거나 정치적 부담 등으로 인해 당분간 실험을 하지 않을 것이라는 주장이 맞서고 있다.
7. 1. 핵실험 예상론
화산-31 공개 이후, 북한이 7차 핵실험을 할 것이라는 주장과 그렇지 않을 것이라는 주장이 맞서고 있다. 미국 랜드연구소의 브루스 베넷 선임연구원은 자유아시아방송(RFA)과의 인터뷰에서 핵무기 제조의 어려움을 강조하며 추가 핵실험 가능성을 시사했다. 그는 "핵탄두가 원하는 폭발력을 내도록 하기 위해선 정확한 디자인으로 정교하게 제조돼야 하기 때문에 핵과학자들은 핵탄두 제조를 과학이 아니라 예술이라고 말한다"고 언급했다. 또한, "미국도 핵무기를 제조할 때 핵실험을 1000번 이상 했는데, 이는 일부 디자인이 잘못돼 제대로 작동되지 않는 걸 계속 발견했기 때문"이라며 북한 역시 핵탄두 소형화 및 성능 검증을 위해 추가적인 핵실험이 필요할 수 있음을 시사했다.7. 2. 핵실험 부정론
화산-31 공개 이후, 북한의 7차 핵실험 가능성에 대해 핵실험이 임박했다는 주장과, 필요하지 않거나 당분간 실행하지 않을 것이라는 주장이 맞서고 있다.국제원자력기구(IAEA) 사무차장을 지낸 올리 하이노넨 스팀슨연구소 선임연구원은 북한이 이미 지난 6번의 핵실험을 통해 많은 기술적 데이터를 축적했을 가능성을 제기했다. 그는 인도와 파키스탄 역시 6차례의 핵실험만으로 핵무기 개발을 완료했다는 점을 언급하며, 북한이 추가적인 핵실험 없이도 핵탄두 소형화 및 실전 배치 능력을 갖추었을 수 있다고 분석하여 추가 핵실험 가능성을 낮게 평가했다.
탈북 외교관 출신인 태영호 국민의힘 의원은 북한의 7차 핵실험 가능성 자체는 열어두면서도, 그것이 임박하지는 않았다고 전망했다. 그는 과거 북한이 핵탄두 모형('미러볼') 하나를 공개한 직후 핵실험을 감행했던 패턴과 달리, 이번에는 10개 이상의 핵탄두를 동시에 공개한 점을 지적하며 이것이 실험 단계를 넘어섰음을 시사한다고 주장했다. 또한, 김정은 국무위원장이 직접 '핵 방아쇠'라는 종합 관리 시스템 운영을 언급하며 관리 단계에 들어섰다고 발언한 점을 들어, 스스로의 말을 뒤집고 당장 핵실험을 하지는 않을 것으로 예측했다.
류성엽 21세기군사연구소 전문위원은 기술적인 측면에서 핵실험 없이도 실전 배치가 가능할 수 있다는 분석을 내놓았다. 그는 수소폭탄과 같이 2단계로 기폭하는 핵무기의 경우, 1단계 기폭(핵분열)은 핵융합에 필요한 고온·고압 조건을 만드는 역할이므로 탄두 크기가 반드시 클 필요는 없다고 설명했다. 만약 북한이 2단계 핵융합까지 염두에 두고 탄두를 설계했다면, 추가적인 핵실험을 거치지 않고도 실전 배치가 가능한 수준의 기술력을 확보했을 수 있다고 평가했다.
북한 핵실험 연구에 정통한 것으로 알려진 한국군 관계자 역시 북한이 자체적인 컴퓨터 시뮬레이션(모의 프로그램)을 통해 핵무기 성능 개발이 가능할 것으로 보인다고 밝혔다. 이 관계자는 북한이 지난 다섯 차례의 핵실험을 통해 핵무기 성능 개발에 필요한 데이터베이스를 구축했으며, 이를 바탕으로 추가 핵실험 없이도 성능 개선이 가능하다고 설명했다. 그럼에도 불구하고 북한이 핵실험을 계속 강행하려는 이유에 대해서는, 설계대로 무기가 정상 작동하는지 최종 확인하는 기술적 측면과 더불어, 국제 사회에 대한 정치적·외교적 위력 과시 목적이 더 크게 작용하는 것으로 분석했다.
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