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북한이 3일 함경북도 길주군 풍계리에서 강행한 6차 핵실험은 수소폭탄 실험일 가능성이 큰 것으로 밝혀졌다. 황일순 서울대 원자핵공학과 교수는 "미국 쪽 발표대로 규모 6.3이라면 최대 1000㏏에 맞먹는 폭발로 수소폭탄급으로까지 볼 수 있다"고 말했다. 수소폭탄은 원자탄보다 파괴력이 수십~수백 배이다.

지금까지 북한 핵실험 중 가장 강력했던 작년 9월 5차 핵실험은 규모 5.04(기상청)~5.3(미국 지질조사국)의 인공지진을 발생시켰다. 이를 폭탄으로 환산하면 10~30㏏에 해당한다. 2차대전 때 일본 나가사키에 투하한 원자탄이 20㏏ 규모였다. 지금까지 핵실험을 기준으로 만든 공식에 따르면 인공 지진의 규모가 0.2 커질 때마다 에너지는 약 2배씩 커진다.

기상청은 이날 "이번 인공지진은 작년 9월 핵실험의 약 9.8배 이상의 강도로 추정된다"고 밝혔다. 만약 미국이 발표한 규모 6.3 지진이라면 기상청 발표보다 다시 10배 가까이 더 강도가 높아진다고 볼 수 있다. 즉 5차 핵실험보다 약 100배 강도가 센 폭발일 가능성이 있다는 것이다. 기상청은 나중에 이번 핵실험의 강도를 5차 실험의 5~6배로 수정했다.

그렇다면 왜 우리나라 기상청(규모 5.7)과 미국지질조사국(6.3)의 지진 규모 측정치가 다르게 나올까. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 "한반도의 특수한 지형 탓"이라며 "전 세계 곳곳에서 관측한 결과를 토대로 발표한 미국의 측정치가 더 정확하다"고 설명했다. 지진파는 관측지에 따라 규모가 조금씩 다르다. 이동 거리의 길이에 따라 지진파가 통과하는 지질 구조가 다르기 때문이다. 과학자들은 지진파의 이동 거리를 감안해 관측치를 보정한다.

홍태경 교수는 "지진파가 전달되는 동해의 지각이 아주 복잡하기 때문에 유독 남한의 지진파 관측치는 거리 보정을 해도 다른 나라의 관측치 보다 규모가 낮게 나온다"며 "기상청 관측치에 동해 지각의 특수성까지 감안해 추가 보정을 하면 미국 관측치와 비슷해진다"고 말했다.

북한 핵무기연구소 성명은 '시험을 통해 수소탄 1차계의 압축 기술과 분렬련쇄(분열연쇄)반응 시발조종 기술의 정밀성을 재확인'했다고 밝혔다. 황일순 교수는 "수소폭탄의 핵융합을 일으키기 위한 1차 기폭제인 소형 원자폭탄에서 핵분열 연쇄반응이 정상적으로 이뤄졌다는 의미"라고 설명했다.

성명에는 이어 '수소탄 2차계의 핵융합'이란 언급이 나온다. 이는 1차 원자폭탄의 핵분열 반응이 2차로 수소원자들의 핵융합을 일으켰다는 말이다. '핵 장약에 대한 대칭 압축'은 원자폭탄의 1차 핵분열로 발생한 고에너지 X선이 사방에서 수소를 압축해 핵융합 반응을 일으켰다는 의미로 해석됐다. 또 '분렬－융합반응들 사이의 호상강화 과정'은 수소원자의 핵융합 과정에서 나온 고속 중성자가 다시 주변 우라늄의 핵분열을 유도한 것을 설명한 부분이다.

김기만 국가핵융합연구소장은 "수소폭탄의 핵융합을 유도하려면 소형 원자폭탄의 1차 폭발에서 나온 X선을 정밀하게 조절해 기체인 수소를 금속인 철보다 600배 이상 밀도로 압축해야 한다"며 "북한이 벌써 이 정도 기술을 확보했다면 놀라운 일"이라고 말했다.