평화군축센터 핵없는 세상 2005-10-31   1107

2005년 중반 현재 북한의 플루토늄 보유량 (ISIS, 2005. 10. 20)

2005년 중반 현재 북한의 플루토늄 보유량

(Institute for Science and International Security, ISIS)

그동안 북한의 플루토늄 보유량과 플루토늄의 생산, 추출 방식에 대한 연구는 광범위하게 이루어져 왔다. 2003년 초, 5MW 원자로를 재가동하기 이전에 이미 북한은 대략 30-40 킬로그램의 플루토늄을 보유하고 있었던 것으로 추정되며, 2003년 초 5MW 원자로의 재가동과 함께 그 보유량은 매년 약 5-7 킬로그램씩 증가해 왔다. 기밀 해제된 보고서들은 북한이 2005년 4월 원자로 가동을 중단하고, 연료봉을 꺼냈을 가능성이 있다고 밝히고 있으며, 이는 상업용 인공위성이 보내온 사진에 의해 확인되었다. 현재 원자로에는 10-15 킬로그램의 플루토늄이 더 있을 것으로 추정되며, 이로 인해 (북한의) 플루토늄 총 보유량은 총 40-55 킬로그램에 달할 것으로 보인다.

플루토늄을 핵무기에 사용하기 위해서는 그 이전에 핵연료봉으로부터 플루토늄을 추출하는 선행 작업이 이루어져야 한다. 2003년 영변 핵시설을 재가동하기 이전에는 북한이 추출된 형태의 10 킬로그램 플루토늄을 보유하고 있을 것으로 추정되었다. 비록 이는 논란의 대상이 되고 있으며 지속적인 정밀조사가 필요한 “최악의 경우”이기는 하다. 이 플루토늄은 1992년 이전에 화학방사능 실험실에서 추출되었을 것이다. 최악의 경우는 북한이 플루토늄을 추출하고 5MW 원자로에서 생산된 약 8-9킬로그램의 플루토늄에 대해서는 IAEA에 보고하지 않았을 경우를 상정하고 있다. 몇몇 미국의 정보기관들 은 북한이 러시아 쪽에서 제공한 영변의 IRT 원자로에서 생산된 1-2 킬로그램의 플루토늄을 추출하고도 신고하지 않은 것으로 보고 있다. 다른 정보기관들은 IRT 원자로에서 생산된 플루토늄이 몇 백 그램도 넘지 않는 수준일 것으로 믿고 있다. IAEA 또한 그 플루토늄의 양이 그다지 많지 않을 것이라는 독자적인 결론을 내렸다. 어떠한 경우라도 제네바 합의해 의해 영변 핵시설에서의 모든 플루토늄 관련 활동이 중단되었던 1994년 이전에 추출된 플루토늄의 양은 10킬로그램을 넘지 않는다는 추측이 합리적일 것이다.

CIA는 평가과정에서 추출된 플루토늄이 8-9킬로그램에 달할 것이라는 추측에 주목하였다. 인터뷰에서 이 평가과정에 관련된 CIA관리들은 북한이 플루토늄을 추출했을 가능성이 높다고 말하면서도, 그 판단의 근거들은 더 논의되어야 한다고 밝혔다. 그럼에도 불구하고, CIA는 추정되는 손실분을 감안하더라도, 한두 개의 핵무기를 만들에는 충분한 양의 플루토늄이 추출되었을 것이라는 결론을 내렸다.

그러나 최초의 (핵무기) 제조시, 보통 20퍼센트의 (플루토늄) 손실이 있을 것이라는 사실을 가정해 볼 때, 한개의 핵무기당 약 4-5 킬로그램의 플루토늄이 필요한 상황에서 북한은 한개 이상의 핵무기를 제조할 만한 충분한 양의 플루토늄을 보유하지 못했을 것으로 보인다.

2003년까지, 북한이 생산한 플루토늄은 5MW 원자로 근처 수조에 저장되어 있었던 거의 8,000 달하는 핵연료봉 안에 남아있었으며 IAEA에 감시를 받고 있었다. 이 연료봉들은 27-29 킬로그램의 플루토늄을 보관하고 있었던 것으로 추정된다.

2003년 화학방사선 실험실을 재가동한 이래, 북한은 8,000개의 핵연료봉의 대부분을 재처리했을 수도 있다. 북한은 그들이 연료봉 모두를 재처리했다고 밝혔지만, 이는 아직까지 확인되지 않은 채로 남아있다. 그럼에도 불구하고, 북한이 이들 연료봉으로부터 상당한 양의 플루토늄을 추출했다고 보는 것이 합리적인 결론일 것이다.

따라서 북한은 이 연료봉들로부터 15-28 킬로그램의 플루토늄을 분리했을 것으로 추정된다. 가장 적은 수치라고 해도 최소한 많은 양의 연료봉을 재처리 하였고 그 추출된 양이 15-28 킬로그램보다 낮을 가능성이 매우 적다는 것을 보여준다. 가장 많은 양의 플루토늄 수치는 모든 연료봉을 재처리하여 재처리 과정에서 약간의 플루토늄 손실이 있을 경우이다.

북한이 최근 5MW 원자로로부터 빼낸 것으로 보이는 연료봉을 재처리하기 시작했는지 여부는 아직 알려지지 않았다. 북한은 재처리에 앞서 방사능과 열을 낮추기 위해 몇 달 동안 핵연료를 물 속에 저장했을 가능성이 높다. 이후, 모든 연료들은 6-12 개월 안에 재처리 될 수 있다.

최근 꺼낸 핵연료들이 아직 분리추출되지 않았다고 가정해 본다면, 북한은 약 15-38 킬로그램의 분리된 플루토늄을 가지고 있을 것이다. 약 4-5킬로그램의 플루토늄이 한 개의 핵무기에 사용된다면, (북한이 보유한) 플루토늄은 3-9개의 핵무기를 만들기에 충분한 양이다.

만약 북한이 최근 꺼낸 연료봉으로부터 10-15킬로그램의 플루토늄을 분리해 냈다면, 분리된 플루토늄은 총 25-53킬로그램에 달하는 양이다. 이 정도의 양이라면 약 5-13개의 핵무기를 제조해 낼 수 있다. 2005년 6월 인공위성이 전송해 온 사진은 5MW 원자로가 가동되지 않고 있다는 것을 보여주었다; 따라서 그것이 재가동 되었는지의 여부는 불분명하다. 2005년 8월, 일본 언론은 미국 인공위성들이 5MW 원자로의 재가동을 시사하는 연기 기둥을 포착했다고 보도하였다.

게다가 비록 북한이 1994년 이전에 5MW 원자로를 한두회 정도 더 돌릴 수 있는 가공된 충분한 양의 우라늄을 가지고 있다고 알려졌지만, 그들이 얼마나 많은 새 우라늄을 보유하고 있는지도 불분명하다. 그러나 2002년에 동결을 해제한 이후 가공된 연료의 양은 알려지지 않고 있다.

북한 관료들은 최근 (북한이) 50MW, 200MW 원자로 건설 착공에 들어갔다고 밝혔다. 2005년 6월 초, 비록 방송들은 이동성 크레인이 50MW 원자로 시설로 옮겨졌다고 밝혔지만 상업용 인공위성에 보내온 사진에는 큰 규모의 어떠한 공사 활동도 포착되지 않았다. 같은 장소에서 도로를 따라 새로운 자갈들이 발견되었다는 추가 보도도 있었다.

이 원자로 시설에서 오랫동안 활동이 없었던 까닭에 완공되지 않은 원자로와 이 원자로의 완공에 따른 효과는 몇 년의 시간이 경과되어야 드러날 것으로 보인다. 만약 완공이 된다면, 50MW 원자로는 매년 대략 10개의 핵무기를 만들기에 충분한 플루토늄을 생산해 낼 수 있을 것이다.

(원문)

“The North Korean Plutonium Stock Mid-2005”

by the Institute for Science and International Security (ISIS)

Introduction

The DPRK’s plutonium stock and its means to produce and separate plutonium has been extensively studied. Prior to the restart of the 5 megawatt-electric reactor in early 2003, the DPRK had an estimated stock of roughly 30-40 kilograms of plutonium. With the restart of the 5 megawatt-electric reactor in early 2003, this stock has been growing at a rate of about 5-7 kilograms of plutonium each year. Unclassified reports, confirmed by commercial satellite imagery, indicate that the DPRK shut down the reactor in April 2005, likely to unload the fuel. At this time, the reactor is estimated to have contained 10-15 kilograms of additional plutonium, bringing the total plutonium stock to about 40-55 kilograms of plutonium.

The plutonium must be separated from the irradiated fuel before it can be used in nuclear weapons. Prior to 2003 and the unfreezing of the Yongbyon site, the DPRK was estimated to have up to 10 kilograms of plutonium in separated form, although this estimate was a “worst-case” estimate subject to continuing scrutiny and controversy.

This plutonium would have been separated in the Radiochemical Laboratory prior to about 1992. The worst case estimate was that the DPRK separated and did not declare to the IAEA about 8 to 9 kilograms of plutonium produced in the 5 megawatt-electric reactor. Some US intelligence agencies believed that the DPRK also separated and did not declare up to another 1 to 2 kilograms of plutonium produced in the Russian-supplied IRT research reactor at Yongbyon. Other intelligence agencies believed the amount of plutonium produced in the IRT reactor was no more than a few hundred grams. The IAEA also independently arrived at this smaller estimate. In any case, a reasonable estimate is that no more than about 10 kilograms of plutonium were separated prior to 1994, when the Agreed Framework froze all plutonium activities at the Yongbyon site.

In its assessments, the CIA has focused on the estimate of 8-9 kilograms of separated plutonium. In interviews, CIA officials involved in these assessments have stated that there is a better than even chance that the DPRK separated this plutonium, although the basis for this specific judgment can be debated. Nonetheless, after taking account of estimated losses, the CIA concluded that this is enough separated plutonium for one or perhaps two nuclear weapons. However, assuming losses of 20 percent, which is reasonable for an initial effort, the DPRK would have been unlikely to have had enough plutonium for more than one nuclear weapon, needing approximately 4-5 kilograms of plutonium per weapon.

Until 2003, the bulk of the plutonium produced by the DPRK remained in almost 8,000 irradiated fuel rods stored in a pond near the 5 megawatt-electric reactor and subject to monitoring by the IAEA. These rods contained an estimated 27-29 kilograms of plutonium.

Since restarting the Radiochemical Laboratory in 2003, the DPRK may have reprocessed most of the 8,000 irradiated fuel rods stored under the Agreed Framework. The DPRK states that it has reprocessed all the fuel rods, but this statement remains unconfirmed. Nonetheless, a reasonable conclusion is that the DPRK has separated a significant amount of plutonium from these rods. Thus, the DPRK is estimated to have separated about 15-28 kilograms of plutonium from these rods. The lower bound reflects confidence that at least many of rods have been reprocessed and the amount separated is highly unlikely to be lower than this value. The upper bound is the amount that would result if all the rods have been reprocessed with only small losses of plutonium during the entire process.

It is unknown if the DPRK has started reprocessing the fuel that is believed to have been recently unloaded from the 5 megawatt reactor. The DPRK is likely to store the irradiated fuel in water for a few months prior to its reprocessing to allow its radioactivity and heat to decline. Afterwards, all the fuel could be reprocessed within 6-12 months.

Assuming that the recently unloaded fuel has not yet been separated, the DPRK has about 15-38 kilograms of separated plutonium. At 4-5 kilograms of plutonium per weapon, this plutonium is enough for 3-9 nuclear weapons.

If the DPRK separated the 10-15 kilograms of plutonium from recently discharged fuel, it would have in total 25-53 kilograms of separated plutonium. It could build about 5-13 nuclear weapons from this plutonium.

In June 2005, satellite imagery indicated that the 5 megawatt-electric reactor was not operating; it is, therefore, unclear whether it has yet been refueled. In August 2005, Japanese media reported that US satellites had detected a plume at the 5 megawatt-electric reactor indicating operation had resumed.

In addition, uncertainties surround how much fresh uranium fuel the DPRK has in stock, although the DPRK is reported to have enough to refuel the 5 megawatt-electric reactor one to two more times using fresh fuel fabricated prior to 1994. However, the amount of fuel fabricated since the freeze ended in 2002 is unknown.

DPRK officials recently stated that construction of the 50 megawatt-electric and 200 megawatt-electric reactors restarted. As of early June 2005, commercial satellite imagery did not show any significant construction activity, although media reports state that more recently a mobile crane was moved to the site of the 50 megawatt-electric reactor. Additional reports say that new gravel has been seen along the road at the same site. Because of the long period of inactivity at these reactor sites, and the effect of the weather on the unfinished reactors, the completion of these reactors would likely take several years. If finished, the 50 megawatt-electric reactor could produce enough plutonium annually for roughly ten nuclear weapons.

정부지원금 0%, 회원의 회비로 운영됩니다

참여연대 후원/회원가입