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1. 개요
핵개발(核開發)은 전략적 목적으로 핵무기를 개발하는 것을 뜻한다. 기본적으로 평화적 목적의 원자력 발전과는 추구하는 바가 다르나 재처리 기술 등 명확하게 나눠지지 않는 부분도 있다.[1]보통 핵개발이라는 표현은 핵무기 그 자체의 개발에만 사용하며, 같은 군사용이라도 원자력 기술을 핵무기가 아닌 다른 무기( 항공모함, 잠수함, 인공위성 등)의 동력원 등으로 사용하는 경우는 포함하지 않는다. 그렇지만 이러한 비 핵무기 군사용 원자력 기술도 우라늄 농축이나 플루토늄 재처리 등의 기술이 필요하며 이는 핵개발과도 겹치는 부분이기에 핵확산을 막기 위해 일반 군사용 원자력 기술 개발에도 상당한 감시와 견제가 따른다.
2. 핵개발 3 요소
2.1. 핵물질
"우리에게 핵물질은 급소(choking point)입니다. 만약 당신이 고농축 우라늄이나 플루토늄을 갖고 있지 않다면, 당신은 핵폭탄이 없는 겁니다. 당신이 컴퓨터로 연구나 시뮬레이션을 했을 수도 있습니다. 그래도 핵물질이 없으면 핵폭탄은 없는 겁니다."[2]
가장 기초적이면서도 중요한 요소. 핵무기의 원료가 되는 농축
우라늄,
플루토늄의 확보는 핵개발 과정에 없어서는 안 되는 과정이며, 핵물질이 없다면 실제 존재하는 핵무기를 만들 수 없다. IAEA 사무총장의 발언 내용이 바로 이 때문. 핵물질의 확보에는 대규모 시설(우라늄 처리시설,
PUREX 등
재처리 시설,
중수소 및
삼중수소 생산시설 등)을 필요로 하기 때문에 핵개발에서 자금과 기술도 많이 들어가지만 몰래 하기도 제일 어려운 부분이며 이 부분을
IAEA와
강대국들이 가장 주의깊게 감시하고 있다. 숨기기가 어려운 만큼 핵개발을 비밀리에 추진하는 국가에서는 이러한 핵물질 확보를 과학 연구/상업용 또는 일반 군사용 원자로 개발이라고 둘러대는 경우가 많고, 이들 기술 개발 과정에 기존 핵보유 국가 및 IAEA와 핵개발을 추진하는 국가 사이에 신경전이 발생하는 경우가 자주 있다.왜 IAEA가 핵물질 차단에 주력하는지 의아할 수 있는데, 현대물리학을 전공한 대학생 여럿 데려다가 현대 컴퓨터의 도움을 받으면 며칠이면 기본 설계 정도는 쉽게 만든다. 석사도 아닌 학사들 가지고도 이러한데, 박사가 여럿 모이면 핵분열 효율까지 잡은 핵폭탄의 세부 설계까지는 금방 만들 수 있을 것이다. 그렇기에 너무 쉬운 핵설계는 사실상 막는게 불가능하고, 가장 어려운 핵물질 확보를 막는 것인데, 그 이유는 정말로 핵물질 확보가 상상외로 어렵기 때문이다. 보통 우라늄의 경우 핵분열에 이용 가능한 우라늄인 우라늄235의 경우 자연상태에서 우라늄의 0.7%밖에 존재 하지 않는다. 그말은 1킬로그램의 우라늄을 확보했을 때, 그중에 0.7%인 7그램만 핵분열이 가능하다는 것이다. 우라늄235의 임계질량인 52Kg(직경 17센티미터 구모양)을 확보하기 위해선 자연상태에서 약7,429kg의 우라늄238 + 우라늄 235 금속을 만들어야하며, 이 7,429kg의 우라늄을 얻기 위해선 우라늄이 0.1% 함유된 우라늄 광석 7430톤을 채굴해야 한다는 단순 산술적 계산이 나온다. 물론 중성자 반사체를 이용하면 10kg으로 줄어들지만 1,486톤의 우라늄 광석을 채굴해야 한다는 사실은 변하지 않는다. 이 정도의 우라늄을 감시망을 피해서 옮기는 것이 쉬운 일이 아니기에 감시망에 걸리게 되는 것. 극비리에 개발해야 한다면 우라늄 채굴 도중에 공기 중에 비산되는 방사능 물질 또한 차단해야하며, 우리늄 광산에서 나오는 대량의 라돈 가스, 정광하는 과정에서 흐르는 물과 화학물질을 완전히 막는 게 사실상 불가능하기에 공기 중 방사성 동위원소의 분포와 양, 그리고 강물과 주변 토양의 방사성 동위원소의 양을 측정하면 몰래 우라늄을 채굴하거나 운반한 것이 쉽게 들통난다. 더군다나 요즘은 우라늄이 아닌 플루토늄 238이나 239로 핵무기를 만드는데, 플루토늄이나 우라늄의 경우 자연적으로 스스로 붕괴하기에, 효율을 유지하기 위해선 끊임없이 핵탄두를 새걸로 교체해주어야 한다. 거기에 내파식의 경우 폭축렌즈를 정기적으로 교환해주어야 하며, 플루토늄 구체 내부의 정중앙에 위치한 효율을 개선해주기 위한 또다른 핵물질 또한 교환해주어야 하며, 특히 핵투발 수단 또한 계속 유지보수를 해야 한다. 유지보수가 필요한 부품의 경우 짧은 건 1년 긴 건 7~10년 정도인데, 핵폭탄 만들었다고 끝이 아니라 유지보수에 지속적으로 핵물질 농축이 필요하다는 것이고 결국 이걸로 덜미가 잡혀서 온갖 제제에 시달리게 되는 것이다. 미국의 경우 전체 국방비의 약 5% 정도의 354억 달러, 한화로 35조원에서 47조원을 핵무기 개발과 유지보수에 사용하고 있다. 그야말로 예산 잡아먹는 미친 괴물인 수준. 그렇기에 IAEA가 핵물질 차단으로만으로도 핵개발 막을 수 있다고 자신하는 게 괜한 게 아니다.
2.2. 핵실험
비록 오늘날에는 핵무기의 이론적 토대와 그 작동 원리가 잘 알려져 있지만 이를 완성하기 위해서는 정말 폭발하는지 실제로 터뜨려보는 실험이 한 번 이상 꼭 필요하다.[3] 이때 발생하는 지진파를 분석하면 진원의 깊이를 파악할 수 있으며 이를 통해 지진에 의한 진동인지 핵실험으로 인한 진동인지 알아낼 수 있다. 지진파 이외에 대기중의 방사능 핵종 분포 등으로도 핵실험 여부를 알 수 있다. 이러한 이유로 국제사회 몰래 핵개발을 진행하기는 더욱 어렵다.2.3. 투발수단
핵무기 개발이 완료되었다고 해도 그것을 운반할 수단을 개발하지 않고서는 핵무기를 개발했다고 말할 수 없다. 처음 핵무기가 만들어졌을때는 전략폭격기를 주로 이용하였으나 현재는 대륙간탄도미사일이 주로 사용된다. 즉 핵개발에는 ICBM, SLBM 등의 개발이 포함된다. ICBM 역시 발사 위치가 고정되어 있거나 탐지가 쉬워 일부 핵보유국은 발사 전 탐지가 매우 어려운 SLBM 형식의 핵전력만 유지하고 있다.다만 로켓 말고도 순항 미사일이나 재래식 포탄(함포/야포/무반동포)에 탑재해 발사할 수도 있으며 심지어 가방이나 상자 크기로 소형화한 핵가방도 있다. 다만 핵 만능주의가 퇴색하면서 지금은 소규모 제대에서 사용하는 전술용 핵무기는 대부분 퇴출되어 대다수 국가의 핵 투발수단은 전략적인 형태로만 남아 있다.
사실 이 투발수단 개발로 인한 파생기술이 바로 여객기의 핵심 기술로 직접 이어지게 된다. 그렇기 때문에 여객기를 마음대로 판매하지 못하는 것이다. 물론 747기에 핵폭탄을 싣고 투하하는 것도 지금 당장 가능할 정도로 기술력은 있다.
3. 사례
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나라별 핵개발 |
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성공한 핵개발 | ||||
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| 미국의 핵개발 | 소련의 핵개발 | 영국의 핵개발 | 프랑스의 핵개발 | 중국의 핵개발 | |
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| 인도의 핵개발 | 이스라엘의 핵개발 | 파키스탄의 핵개발 | 북한의 핵개발 | ||
| 폐기한 핵개발 | 진행중인 핵개발 | 이관된 핵개발 | |||
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| 남아프리카 공화국의 핵개발 | 이란의 핵개발 | 튜브 앨로이스 |
| 실패한 핵개발 | |||||
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| 나치 독일의 핵개발 | 일본 제국의 핵개발 | 대한민국의 핵개발 | 대만의 핵개발 | 스웨덴의 핵개발 | 스페인국의 핵개발 |
3.1. 성공한 핵개발
3.2. 성공했으나 폐기한 핵개발
3.3. 진행 중인 핵개발
3.4. 이관한 핵개발
3.5. 실패한 핵개발
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나치 독일의 핵무기 개발 - 우란프로옉트 참조.
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일본 제국의 핵무기 개발 - 니고연구 참조.
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대한민국의 핵개발 - 박정희 정권때 핵무기 개발을 시도했지만 미국의 제재와 10.26 사건 이후의 혼란에 따라 핵개발에 실패했다. 그러나 여전히 높은 핵기술력을 지니고 있기 때문에 전 세계가 대한민국을 일본과 같은 준 핵보유국 혹은 예비 핵보유국으로 예의주시하고 있다.
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대만의 핵개발
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스웨덴의 핵개발 - 무장 중립 정책에 따라 2차 대전 직후 비밀리에 핵개발에 착수했다. 1950년대 후반에는 중수로 연구와 지하 핵실험이 가능한 정도의 연구를 끝마첬지만 1960년대 들어서 평화 운동이 스웨덴 정계의 주류가 되고 정치인들의 반핵 운동과 미소 양국 사이에서 중재외교가 빛을 발하면서 핵보유론은 점차 사그라 들었다. 1968년 NPT에 가입하고 1972년 핵개발을 완전히 폐기했다. 스위스, 핀란드와 핵개발에 대한 계획을 같이 논의했다고 한다.
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브라질의 핵개발 - 군사정권 당시 핵개발을 심도있게 추진했고 1990년에 핵실험까지 계획했으나 취소했고, 이후 핵개발도 중단했다. 관련 기사 핵개발은 재개하지 않지만 우라늄 농축 기술 및 관련 핵개발 기술은 보유하고 있다고 추정된다.[5]
-
아르헨티나의 핵개발 - 군사정권 당시 브라질의 핵개발에 위험을 느끼고 핵개발을 추진했으나 포클랜드 전쟁에 패해서 군사정권이 무너지고 경제난이 와서 핵개발을 포기했다. 이후 브라질과 공동으로 핵의 평화적 이용과 핵개발을 하지 않기로 1991년 협정을 맺었다.
-
리비아의 핵개발 - 무아마르 카다피가 핵개발을 강행했으나 국제사회의 압력에 굴복하고 폐기했다.
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스위스의 핵개발 - 무장중립 정책에 따라 제2차 세계대전 직후 비밀리에 핵개발에 착수했다. 한때 히로시마 투하된 원자폭탄의 13배 위력을 가진 원자폭탄 400개를 보유할 계획을 세우고, 60년대에는 우라늄을 채굴하여 비밀리에 보관했다. 비슷한 시기 핵개발을 추진했던 또 다른 중립국 스웨덴과 협조하려는 계획도 세웠다. 1974년에는 원자 폭탄의 설계에 필요한 연구를 완료하고 중성자 폭탄의 개발도 검토하고 있었다. 1986년경 "2년 이내에 핵 보유가 가능하다"고 전망했다. 그러나 냉전이 완화됨에 따라 1988년 완성 직전의 핵탄두를 폐기하고 1995년 그 전모를 공개했다.
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폴란드의 핵개발 - 냉전 당시 폴란드에는 소련의 핵무기가 배치되어 있었으나, 폴란드는 이와 별개로 물리학자이자 군인이었던 실베스테르 칼리스키의 주도 하에 레이저를 이용한 핵융합을 시작하며 수소폭탄 개발을 추진했고, 에드바르트 기에레크 폴란드 통일노동당 서기장이 이 프로젝트를 지원했다. 그러나 실베스테르 칼리스키가 1978년 교통사고로 사망하면서 무산되었다.
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스페인의 핵개발 - 이슬레로 프로젝트 참조.
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이라크의 핵개발 - 사담 후세인 정권 당시 핵무기 개발을 추진했다. 이스라엘은 이를 우려해 공군을 투입해 이라크 오시라크 원전을 폭격한 바 있다. 그러나 걸프 전쟁 이후인 1991년 국제사회의 감시 하에 핵개발은 종결되었다. 이후 2000년대 초반 다시 이라크가 핵무기를 비롯한 대량살상무기를 개발한다는 의혹이 불거졌고 이는 이라크 전쟁으로 이어졌지만 이 시기 이라크는 핵무기를 개발하고 있지 않았다.
3.6. 의심받았거나 받고 있는 경우
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일본 - 일본은 미일원자력협정에 따라 1960년대부터 핵보유국을 제외하면 유일하게 플루토늄 재처리 시설을 운영하면서 원자폭탄 6000발 분량에 해당하는 40여 톤 규모의 플루토늄을 추출, 보관하고 있다. 또한 역시 핵보유국을 제외하면 유일하게 우라늄 농축 공장도 공식적으로 보유하고 있다.[6] 이 때문에 일본은 비핵국가 중 기술적, 자원적으로 핵무장에 가장 근접해 있다고 평가받고 있다. 미일동맹은 두터운 관계지만 미국은 전통적으로 일본의 독자적 핵무장을 반대해왔고, 일본의 플루토늄 보유량이 지나치게 많아지자 이를 줄일 것을 요구하기도 했다. [특파원리포트] 세계 5위 핵 강국 ‘일본’에 미국이 견제구?! 미국 “일본, 플루토늄 보유량 줄여라” 그러나 한편으로는 중국의 군사적 팽창을 견제하기 위한 카드로 일본의 핵무장을 용인하는 선택지를 테이블에서 제거하지 않고 있으며, 실제로 제46대 미국 대통령 조 바이든이 버락 오바마 행정부의 부통령이던 시기, 북핵문제에 대해 중국의 적극적인 대처를 요구하면서 시진핑 주석에게 직접 "일본은 당장 내일 핵무장할 수 있고 그럴 능력이 있다"라고 협박한 사례도 있다. #[7] 한국에서는 미국에서 한국은 핵연료 재처리를 금지시키고 일본은 풀어준다는 식으로 불공평하다는 주장을 하기도 하지만, 한국은 미국과 핵연료 재처리를 하지 않는다는 조건으로 미국으로부터 원자력 발전 기술력을 도입한 경우이며 일본은 그런 거 없이 1930년대부터 핵분열 관련 기초연구를 꾸준히 해와서 자국의 기술로 핵기술을 확보한 경우다. 대신 일본은 비핵보유국 중에선 국제원자력기구의 가장 엄격한 감시를 받고 있다.[8] 특이사항으로 일본은 비핵 3원칙을 제창하면서 핵물질을 군사무기화하지 않겠다는 약속을 국제사회로부터 천명한 바 있는데 정작 발언 당사자인 사토 에이사쿠는 당시에 몰래 서독에 공동핵개발을 제안했다는 논란이 있다.
사실 일본의 핵개발의 가장 큰 장벽은 국내 여론이다. 일본의 2018년 자체 핵개발 찬성 비율은 고작 12%에 지나지 않으며, 이것도 그나마 2017년의 5%에서 대폭 늘어난 것이 이 정도이다. 출처[9]사실상 미국이 일본에 플루토늄 추출 및 농축 및 재처리를 허가한 이유도, 일본 국내의 강력한 반핵 정서를 믿고 핵확산 가능성이 없음을 확신하기 때문이다. -
미얀마 - 2002년 IAEA의 사찰을 받고 있어서 불가능하다는 의견도 있으나 미얀마 군사정권이 북한의 지원을 받아 비밀리에 핵개발을 하고 있다는 보도가 있었다. 미얀마 정부는 핵의 평화적 이용만 한다고 하며 경제난 때문에 핵무기를 개발할 능력이 없다고 말하고 있다. 관련 기사
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알제리 - 알제리 독립 직후 프랑스의 핵실험 관련 유산을 바탕삼아 비밀리에 핵개발을 한다는 의심을 받았다. 특히 주변국인 리비아와 모로코와 갈등으로 이런 의심이 더욱 짙어젔으나 알제리 정부는 철저히 핵의 군사적 사용을 부인했다. 1983년 중국과 손잡고 원자로 개발에 비밀리에 합의했다. 그러나 의심스러운 눈초리로 바라보는 국제적 압력에 굴복하고 평화적 핵개발만 한다고 발표했으며 1991년 IAEA의 사찰을 받고 1995년 NPT에 가입했다.
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시리아 - 아사드 정부가 몰래 핵개발을 한다는 의심을 받았으며 2007년에 이스라엘이 건설 중이던 원자로 시설을 폭격한 바 있다. 관련 기사 북한과의 연계도 의심 받았으나 시리아 내전이 10년이 넘도록 장기화되면서 핵개발에 대한 의혹은 현재는 많이 줄어들었다.
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사우디아라비아 - 사우디아라비아는 공식적으로 핵개발을 부정하며 IAEA에도 가입되어 있다. 그러나 파키스탄의 핵무기 개발에 사우디아라비아가 관여했고, 파키스탄의 핵무기를 구매하는 방안을 추진하거나 자체적으로 핵개발을 한다는 의혹을 받고 있다. 관련 기사
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우크라이나 - 소련 시절엔 핵무기가 배치되었다. 2022년 러시아의 우크라이나 침공 이후로 러시아에서 우크라이나가 핵개발을 시도하고 있다는 주장이 나오고 있다. 관련 기사 1, 관련 기사 2 이후 2024년 10월 볼로디미르 젤렌스키는 NATO 가입이 무산된다면 핵무장을 추구할 것이라는 발언을 했다.
4. 관련 문서
[1]
한미 원자력 협정에서 양국간의 갈등이 생기는 요인이기도 하다.
[2]
IAEA 사무총장 Mohamed ElBaradei. (Louis Charbonneau, UN to Inspect Iran's Parchin Military Site, Reuters, 2005년 1월 5일)
[3]
특히 21세기에는 컴퓨터 시뮬레이션 기술의 발전으로 어느 수준까지는 핵실험을 생략할 수 있지만, 시뮬레이션만 거친 핵무기로는 타국에 핵 보유를 선언하는 근거로 삼을 수 없기에 여전히 핵실험은 핵 개발 및 보유 선언 목적으로 중요한 역할을 차지한다.
[4]
사실상 성공했으나 정치적인 이유 때문에 국제사회로부터 핵보유국으로 인정받지 못하고 있다.
[5]
2012년 위키리크스에서 공개된 바에 따르면
루이스 이나시우 룰라 다 시우바 정부때 아르헨티나가 브라질의 핵개발 가능성을 우려했다고 한다.
# 실제로 룰라 정부때 핵개발이 진척되지는 않았지만 2007년 경 핵잠수함 개발과 원자력 개발 프로젝트가 진척되는 성과가 있었다. 이 당시 룰라는 핵무기를 만들 의도가 없으며, 평화적인 핵프로그램만 한다고 주장했다.
# 위키리크스에서 밝혀진 바에 따르면 아르헨티나는 브라질의 핵개발이 당장은 진척되지는 않겠지만, 투명하지는 않으며 의심을 거두지 않고 있다고 한다.
[6]
다만 협정에 따라 20% 이상의 농축은 미국에 사전 신고하고 동의를 받아야 한다.
[7]
물론 립서비스에 가깝긴 하다. 일본 수준의 국가에 덜컥 핵무장을 진짜로 허용할 시에 정말로 최악의 상황이 안 일어나리라는 보장은 전혀 없다. 더욱이 만약 일본이 핵무장을 할 시 일본과 대치하고 있는 대한민국도 바로 핵무장을 할 판이고 그렇게 되면 북한의 핵무장을 용인해 줄 수밖에 없는 데다가 미국과 영국을 비롯해서 과거 세계 2차 대전의 주요국들이 러시아를 견제하겠답시고 일본 제국의 국력을 키워줬다가 대차게 뒤통수를 까인 과거가 있고, 전 세계를 말려들게 한 2차 세계대전을 일으키고도 아직도 주변국들과 과거사 문제로 여러 갈등이 있는 만큼 미국이 일본의 자체 핵무장을 용인해줄 리가 없다. 그나마도 가능성이 있는 것이 중국을 견제하기 위해서 미국의 핵무기를 일본에 배치하거나 나토식 핵공유 모델 정도일 텐데 그나마도 미국의 철저한 관리 하에서 운영한다는 정도가 최선일 듯하다. 물론 일본이 미국, 영국 등 전 세계에서도 5개국밖에 없는 UN 상임이사국에 진출하면 어떤 식으로든 핵무장을 할 수도 있겠지만 일본의 외교 상황상 쉬운 문제가 아니기 때문에 가능성은 희박하다.
[8]
일본이 한국과는 달리 진성 극우파들이 서로 연대하는 유럽의 극우 세력처럼 반미, 친러 성향을 띠는 이유 중 하나가 자국이 미국의 안보라인에 종속되어있다면서 군대가 아닌
무장경찰만 있는 반식민지라고 주장하는데, 비핵화 역시 자국에 가해지는 내정간섭이라고 생각하는 의견도 있다.
[9]
대한민국의 경우 2023년 기준 여론조사 기관에 따라 다르지만 보통 60~70% 정도다.