북한의 핵과 미사일, 대응 수단은 EMP 폭탄 뿐

[솔산]

북한의 핵과 미사일, 대응 수단은 EMP 폭탄 뿐

 

 

[긴급제안] 북한의 핵과 미사일, 대응 수단은 EMP 폭탄 뿐

	EMP(Electromagnetic Pulse) 폭탄이란? 강력한 전자기 펄스를 발생시켜 지하 수십m 안의 전자기기까지 모든 전자회로를 녹여버림. 인명을 다치지 않고 핵시설의 기폭장치를 무력화시킬 수 있다. 辛成澤 미국 몬트레이 국제학대학교 교수 ⊙ 1951년 경남 양산 출생. ⊙ 陸士(30기) 졸업. 美 워싱턴大 핵공학 석사. 美 RPI大 핵공학 박사. ⊙ 한국국방연구원 책임연구위원, 同戰力발전연구센터장,     美 몬트레이 비확산연구소 연구위원 역임. 예비역 육군대령.

 북한이 기어이 ‘광명성 2호’라는 위장명찰을 달아 인공위성이라고 우기면서 대포동 2호 미사일을 발사했다.
 
  북한이 지난 4월 5일 발사한 장거리 로켓은 발사 후 상승단계와 射距離(사거리)에서는 과거에 비해 큰 진전을 이뤄 ‘절반의 성공’을 거두었지만, 지구궤도 진입에는 실패하면서 기술적 한계를 드러냈다. 하지만 대포동 1호 때보다 2단계 로켓의 낙하 지점이 두 배 가량 늘어났고, 사거리도 길었다는 점에서 대륙간 탄도미사일(ICBM) 수준에는 이르지 못했어도 안정된 장거리 탄도미사일 발사기술은 확보했다고 평가할 수 있다.
 
  ICBM이라는 것이 한두 번 실험을 해서 되는 것이 아니므로 북한은 앞으로도 계속 대포동 시리즈를 쏘아댈 것이다. 그리고 언젠가는 ICBM 개발에 성공할 것이다. 그렇게 되면 북한은 核(핵)무기와 운반체를 확보하게 된다.
 
  북한의 핵탄두와 미사일의 결합은 이제 목전의 위협으로 다가왔다. 그렇다고 국내외 사정상 대한민국이 북한처럼 핵무기를 만들 수는 없다.
 
  그렇다면 우리는 어떻게 해야 할까? 답은 하나다. 이제부터 북한의 핵무기를 뛰어넘을 수 있는 新(신)무기를 만들어내는 것이다. 非核(비핵·NN: Non-nuclear) 전자기펄스(EMP: Electromagnetic Pulse) 폭탄이 그것이다.
 
  앨빈 토플러는 자신의 저서 <전쟁과 反전쟁>(War And Anti-War)에서 미국이 북한에 대해 EMP폭탄을 사용하는 상황을 다음과 같이 그리고 있다.
 
  <유사시 유엔의 승인을 받은 美(미) 공군의 B-2 스텔스 전략폭격기 편대가 북한의 핵시설 3개소를 공격했다. 이 공격으로 인한 사망자는 없다. 핵 기폭장치 가까이에서 근무하는 기술요원이 가벼운 화상을 입었을 뿐이다. 반면에 핵시설 기폭장치의 고감도 전자구성품들이 용해(melt-down)됐다. 이것은 B-2 폭격기로부터 발사된 전자폭탄(E-bomb) 또는 전자기폭탄(EMP-bomb)에 의한 마이크로웨이브 공격을 받았기 때문이다.>
 
 
  전자시스템을 마비시키는 신종 폭탄
 
  이들 폭탄은 전자기펄스를 발생시켜 사람에게는 피해를 주지 않고 상대방의 전자장비를 無力化(무력화)시키는 신종무기로, ‘E-폭탄(Electronic-Bomb)’이라고 한다. 유사시 ‘E-폭탄’이 도시에서 폭발하면 텔레비전, 형광등, 자동차, 컴퓨터, 휴대전화 등 반도체로 작동하는 전자기기는 모두 망가져 100년 전의 세상으로 되돌아간다. 수십m 지하에 철근 콘크리트로 만든 벙커라도 전자폭탄이 내뿜는 강력한 에너지가 환기통로나 안테나를 통해 벙커로 흘러 들어가 컴퓨터와 통신장비의 전자회로를 일시에 모두 녹여버린다.
 
  이런 현상이 발생하는 이유는 ‘E-폭탄’이 터질 때 발생하는 강력한 전자기 펄스가 안테나와 電力線(전력선)을 타고 이동해서 민간, 군사용 가리지 않고 수백m 내의 전자장치를 모두 파괴하기 때문이다. ‘E-폭탄’의 원리는 1925년 미국의 물리학자인 아서 홀리 콤프턴이 발견했다. 高(고)에너지 상태의 빛(광자)을 원자번호가 낮은 원자핵에 쏘면 전자를 방출시킨다는 것이 ‘콤프턴 효과’인데, 이 원리를 무기로 만든 것이다.
 
  이 원리를 이용해 ‘E-폭탄’ 내부에서 초기 전자기 펄스가 만들어지고, 이를 수천만 암페어의 강한 전자기 펄스로 압축하는 것이 뒤에서 설명할 ‘磁速(자속)압축발전기(FCG)’다. 전자기펄스가 지면으로 발사돼 반도체를 강타하면 반도체는 전기 프라이팬에서 프라이되듯 가열돼 파괴된다.
 
  미국이 1958년 태평양 상공에서 수소폭탄 실험을 했을 때 방출된 감마선이 대기 중의 질소와 산소(원자번호가 낮은 원소들) 核子(핵자)를 가격하면서 마치 파도처럼 펄스를 만들어내 수백km 떨어진 곳에 영향을 미쳤다. 하와이에서는 가로등이 모두 꺼졌고, 호주에서도 무선항해에 지장을 받았다. 미국은 여기에서 동기를 부여 받아 이때부터 본격적으로 ‘전자기 펄스 무기’를 개발하기 시작했다.
 
  美軍(미군)은 현재 어떤 종류의 핵무기도 더 이상 생산하지 않는다. 기존의 핵무기를 첨단화하는 연구개발도 중단했다. 오직 變種(변종) 핵무기의 하나인 E-폭탄 개발에만 몰두하고 있다.
 
  미국이 현재 가장 두려워하는 상황 가운데 하나가 미국의 적대국, 혹은 적대세력이 E-폭탄을 손에 넣는 것이다. 예컨대 테러리스트가 미국 내, 특히 월街(가)와 같은 증권가, 혹은 정부시설 근처에서 E-폭탄을 터뜨릴 경우 치명적인 피해를 입기 때문이다. 주요 군사시설에는 전자차폐 장치를 설치하여 혹시 모르는 전자기 테러에 대응하고 있지만, 아직까지는 대부분의 시설이 이런 새로운 방식의 공격에 취약한 것이 현실이다.
 
 
  좁은 범위의 목표물 정밀타격에 효과적
 
  인도군은 파키스탄이 인도의 실리콘밸리가 위치한 벵골 지방을 ‘E-폭탄’으로 공격할지 모른다며 이에 대비해 FCG 장치를 연구했다. 인도군의 연구에 따르면 전자기 펄스는 폭발 뒤에도 ‘시간지연 효과’가 나타나 15분이 지난 뒤에도 전력선이나 통신망을 따라 전기 충격이 이어졌다.
 
  EMP폭탄은 크게 핵(N)-EMP와 비핵(NN)-EMP로 구분된다. 핵전자기 펄스(N-EMP) 폭탄은 핵폭발 時(시) 방출되는 대규모의 전자기파를 이용하는 무기다. 당연히 피해 정도나 영역이 엄청나고 확실하다. 그러나 핵폭발의 통제가 어렵고 가격도 비싸다.
 
  반면에 비핵EMP폭탄은 전자기 펄스파를 기계적으로 방출하는 장치를 내장한 폭탄이다. 이 폭탄은 필요한 영역에 요구되는 만큼의 피해를 강요하도록 통제가 가능하다. 가격도 저렴하다.
 
  비핵전자기펄스(NN-EMP: Non-Nuclear Electromagnetic Pulse) 폭탄은 핵무기의 변종이지만 핵무기와는 거리가 먼 무기체계다. 비핵EMP 내에는 우라늄이나 플루토늄 같은 핵물질이 전혀 들어있지 않다. 그럼에도 비핵EMP를 핵무기의 변종이라고 하는 이유는 핵폭발 수준에 버금가는 전자기 충격파를 방출해 핵폭발과 유사한 피해를 발생시키기 때문이다. 때문에 방어 측으로서는 핵무기 방어대책에 준하는 방어대책을 세워야 한다.
 
  2000년대에 접어들면서 미국·중국·러시아 같은 핵 보유국을 중심으로 EMP폭탄 개발이 가속화됐다. EMP폭탄이 제 성능을 발휘하려면 순간적으로 강력한 전자기파를 발생시켜야 한다. 이런 파형을 ‘임펄스(impulse)파’라고 한다.
 
  임펄스파는 진동수는 무한대, 진폭은 아주 높은 특정 파형이다. 임펄스파를 발생시키려면 핵폭발 시의 발생원리를 이용하는 것이 보편적인 방법이었다. 최근에는 핵폭발 시 전자기파 방출원리를 모방한 특수 전자총인 ‘막스 발전기(Marx Generator)’를 사용한다.
 
  EMP폭탄은 핵무기가 없는 경우에도 개발할 수 있지만, 핵실험을 해본 과학자들은 비교적 쉽게 기술적 노하우(=특정기술)에 접근하고 있다. 핵으로 성능을 향상시켜 대규모 지역에 영향을 미칠 수 있는 EMP폭탄도 있다.
 
  비핵EMP 폭탄을 만드는 데는 핵EMP와 동일한 기술이 필요 없지만, 전자기기 소자들(RLC소자, 반도체 칩 등)에 대한 파괴력은 핵EMP와 마찬가지로 강력하다.
 
  비핵EMP탄은 좁은 범위의 목표물에 정확하게 손상을 가하는 데 효과적이다. 이번에 북한이 미사일을 쏘아 올리기 전에 무수단리 발사장 상공에 EMP폭탄을 정확히 1발만 터트렸다면 인명, 시설, 장치 등의 피해는 전혀 없이 발사장을 단번에 깡통으로 만들어버렸을 것이다. 일단 EMP에 노출된 전기·전자 기기들은 모두 깡통이 돼버리기 때문에 다음 단계로 옮아가는 것 자체가 불가능하다.
 
  현재 첨단 EMP폭탄 제조기술을 보유한 국가는 미국·러시아·중국 등이다. 러시아와 중국은 첨단기술과 무기류를 불량국가들에 확산시켜 왔다. 따라서 북한, 이란, 시리아 같은 ‘우려 대상국들’이 첨단 EMP 기술을 입수할 가능성이 있다. 미국 하원은 지난해 7월 22일 북핵 문제를 해결하기 위한 6자회담이 진행되고 있는 와중에 북한과 이란 등의 EMP무기 개발 및 미국에 대한 위협 가능성을 지적하는 보고서를 작성했다.
 
  핵개발에서 필요한 핵심기술들이 비핵EMP 개발에 그대로 사용된다는 점에서 핵개발이 현실적으로 불가능한 국가들도 이 폭탄에 관심을 보이고 있다. 비핵EMP 개발 기술의 상당부분이 핵탄두 개발 기술과 중첩되기 때문에 핵탄두를 개발한 북한도 비핵EMP 제조에 뛰어들 가능성이 있다.
 
 
  개발착수 후 4~5년이면 실전배치 가능
 
  EMP 무기는 1000파운드(454㎏)∼2000파운드(907㎏)급의 항공기탑재 가능한 폭탄으로서, 정밀유도장치를 갖추고 있는 폭탄이나 순항미사일의 탄두부에 내장된다. 오늘날의 항공기는 모두 컴퓨터나 전자장치를 사용하고 있음을 감안할 때, 항공기에 영향을 덜 끼칠 수 있는 EMP 무기는 폭탄형태보다는 미사일이 적합하다. 폭탄이든 미사일이든 EMP 탄/탄두는 공중에서 폭발하여 강력한 전자기 펄스파를 나팔 형태로 목표물에 방사시킨다. 폭발고도가 높을수록, EMP가 미치는 범위는 넓지만, 그 대신 파괴력은 약해진다.
 
  비핵EMP의 가장 핵심적 기기는 전자기 펄스파 발생장치인 ‘자속압축발전기’다. 이 기기를 개발하는 데는 핵개발에 버금가는 기술과 돈이 필요하다. 그러나 군사적 실용효과 측면에서는 핵무기보다 오히려 낫다.
 
  磁場(자장)압축발전기(MCG: Magneto-Cumulative Generator)라고도 하는 자속압축발전기(FCG: Flux Compression Generator)는 고폭화약(High Explosives)으로 자기장을 순간적으로 고밀도로 압축하여 큰 전력을 발생시키는 장치다. 기하학적 형상에 따라 평판형, 원통형, 구형, 나선코일형 등으로 구분할 수 있다.
 
  사용되는 고폭화약에는 폭발속도가 빠른 것이 적합하기 때문에 舊(구) 소련과 미국은 핵탄두에 사용되는 기폭장치를 그대로 사용했다. 현재 핵 보유국에서 사용하고 있는 고폭화약의 종류가 200종이 넘는다.
 
  핵 보유국이 아닌 한국은 콤포지션(composition) B형, C형 또는 PBX 등의 복합화약을 사용해 일정한 성능의 자속압축발전기를 만들 수 있다. 핵탄두용 고폭화약을 사용했을 때와는 성능에서 큰 차이가 난다. 그렇다고 해서 EMP폭탄의 효능이 떨어진다는 얘기는 아니다. 핵EMP폭탄보다 훨씬 낮은 위력의 비핵EMP폭탄이 戰術的(전술적)으로 사용하기에 더욱 적합하다.
 
  비핵EMP의 출력, 표적과의 거리, 주파수 등에 따라 크게 차이가 나지만 이론적으로 최소 위력의 비핵EMP라도 대략 반경 200∼300m 범위 내에 있는 전자장치는 완전하게 파손할 수 있다.
 
  핵폭발에 의한 핵EMP의 파괴반경과는 비교가 되지 않지만, 인명피해를 전혀 주지 않고서도 100% 작전수행이 가능하다는 점이 비핵EMP 무기의 장점이다. 최근 미국은 기존의 비핵EMP와는 크기와 성능면에서 월등한 ‘초강력 자기장’을 발생시키는 ‘고온 초전도체(high-temperature superconductor)’ 연구에 주력하고 있다.
 
  물론 핵무기보다 더 뛰어난 무기를 만드는데 조용히 보고만 있을 나라는 없다. 한국이 비핵EMP 폭탄을 만들고 있다는 것을 알게 되면 북한이나 중국은 물론, 일본, 미국도 반대할 것이다. 이것이 국제사회의 속성이다.
 
  EMP폭탄을 만드는 데 있어 가장 중요한 것은 대통령의 의지와 실천력이다. 국내에는 이미 FCG 설계전문가와 고폭화약 기술자들이 있다. 이들은 산업용 목적에서 관련 연구를 하면서 자신들의 가치를 알아주는 대통령의 출현을 애타게 기다리고 있다.
 
  대한민국 대통령이 은밀히 비핵EMP 개발을 관계 요로에 지시할 경우 일사천리로 진행할 수 있다. 우리 기업들이 FCG, MCG, MHD 같은 전자기펄스 생산 장치 하나 못 만들겠는가? 대통령의 지시가 있으면 3년이면 비핵EMP 폭탄은 거의 신바람으로 만들어진다. 실험을 마치고 軍(군)에 실전 배치되는 기간까지 고려해도 4~5년이면 충분하다. 우리 대통령의 임기는 5년이다. 문제는 의지다.⊙