“수평파만 검출” 핵실험 따른 인공지진 판단

북 핵실험 어떻게 감지했나

북한에서 6일 발생한 지진은 규모와 지진파 모양, 음파 탐지 등으로 핵실험인 것이 거의 확실시되고 있다. 8일께 방사성 핵종이 검출되면 최종 확인할 수 있지만 수소폭탄 여부를 검증할 방법은 없다.

북한 핵실험 여부 확인 방법

고윤화 기상청장은 6일 북한 인공지진 관련 브리핑에서 “전국 145개 지진관측소에서 이날 오전 10시30분1초에 북한 함경북도 길주군 풍계리 지역에서 지진이 발생한 것으로 관측됐다. 자연지진과 달리 수평파(P파)만 관측돼 인공지진으로 판단된다”고 밝혔다. 자연지진은 단층이 어긋나면서 밀어내치고 끌어당기는 두가지 힘이 작용해 수평파와 수직파(S파)가 모두 생기는 반면 인공지진은 미는 힘만 작용해 수평파만 생기기 때문이다. 지진파는 초당 6~7㎞를 이동해 풍계리에서 307㎞ 떨어진 강원 간성지진관측소에서는 이날 오전 10시30분45초에 최초로 관측됐다. 이번 인공지진의 규모는 4.8로, 3차 핵실험 때의 4.9와 비슷하다. 규모 4.8은 티엔티(TNT) 4~6킬로톤이 폭발할 때 나오는 힘이어서 핵실험일 가능성이 크다.

8일께 방사성 제논 검출되면
핵실험 최종 확인
수소탄 여부는 확인할 길 없어

또다른 인공지진 증거는 음파 탐지다. 지하 핵폭발 등 인공지진이 일어나면 자연지진 때와는 달리 대기에도 압력 변화가 생겨 음파가 발생한다. 음파 중에서도 대기권을 따라 이동하는 저주파수의 ‘공중음파’는 먼 거리까지 전파될 수 있다. 한국지질자원연구원은 이날 “간성음파관측소에서 오전 10시47분36초에 음파가 감지됐다”고 밝혔다. 음파는 초속 340m여서 지진파보다 뒤늦게 확인된다.

핵실험 여부는 방사성 핵종 검출로 최종 확인할 수 있다. 원자력안전위원회는 이날 “방사성 제논 탐지장비와 전국 134개 국가환경방사선자동감시망으로 방사능 측정에 들어갔다”고 밝혔다. 그러나 길주군에서는 약한 서풍이 불어 기류가 동해북부해상을 지나 일본 홋카이도 지방으로 향하고 있다. 휴전선 근처의 고정식 제논 탐지장비와 방사선감시망으로는 검출이 불가능하다. 원안위는 이날 이동식 제논 탐지장비를 탑재한 선박을 동해상으로 급파했다. 이르면 8일께 방사성 제논 검출 여부를 확인할 수 있다. 그러나 2·3차 북한 핵실험 때도 제논 검출에 실패한 바 있어 이번에 성공할지는 미지수다.

방사성 물질이 검출된다 해도 이번 핵실험이 수소폭탄인지 여부를 확인할 길은 없다고 전문가들은 말한다. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 “지진파나 공중음파 등 물리적 현상은 원자폭탄이나 수소폭탄이나 똑같아 구별할 수 없다. 핵탄두를 땅에 묻는 방식에 따라 파형에 차이가 나기도 하지만 이것으로 폭탄의 종류를 구분할 수는 없다”고 말했다. 황주호 경희대 원자력공학과 교수는 “수소폭탄은 중수소와 삼중수소가 결합해 핵융합을 이루면서 폭발하는 방식이어서 고유의 핵종이 나오기 어렵다. 설령 삼중수소가 공기 중에 유출된다 해도 자연에 이미 삼중수소가 많이 존재하기 때문에 수소폭탄 실험 여부를 확인할 수 없다”고 말했다.

이근영 선임기자 [e-mail]