Drawing on South Korea’s Safe Future:
Nuclear Submarines
Deok-gyu Kim
Why do neighboring countries of South Korea – the US, Japan, China, Russia, and North Korea – carry out maritime operations in the East Sea? Because it is hard for sonar detectors to work properly in this environment. The deepest point of the East Sea is 3742m below sea level, and the area is 8 times that of the Korean Peninsula. Huge warm whirlpools are generated in this area between Ulleungdo and Dokdo because warm and cold currents meet, and the undersea topography is rough. North Korea unveiled its Intercontinental Ballistic Missile (ICBM) and Submarine-Launched Ballistic Missile (SLBM) at its 75th founding anniversary of the ruling Workers' Party on October 10th this year. Moreover, in waters off Sinpo, South Hamgyong Province, they have built submarines to carry missiles. A nuclear submarine is evaluated as a ‘game-changer’ since it enables covert operations with second-strike capability. If the North becomes the 7th country with a SLBM, following the permanent members of the Security Council and India, its nuclear threats will severely affect the South Korean nuclear policy. By developing a SLBM, Seoul will have doubts about the safety under Washington’s nuclear umbrella, despite Washington’s extended deterrence. If the North’s nuclear weapons and missiles were to fly above the South’s territory, the degree of confidence in the extended deterrence of the US will be damaged.
Considering the current state of South Korea’s security, operating a nuclear submarine is a key means to actively react against its surrounding power states, especially North Korea. If Pyongyang succeeds in developing a SLBM and enhancing nuclear submarine construction technology, the preemptive strike from Seoul will be almost impossible due to Pyongyang’s second-strike capability. The base of this debate has its roots in the improvement of Pyongyang’s nuclear program and the swaying belief of Washington’s extended deterrence. If Pyongyang succeeds in developing the SLBM and if an emergent nuclear threat occurs to Seoul, how can you be so sure that Washington would play its role and guard Seoul at its own risk? Furthermore, the South can cast doubts upon one of the key elements of extended deterrence of the US, ‘resolve,’ because it is mutable according to its leader. Donald Trump had said in August last year, “Our allies take advantage of us far greater than our enemies”; this shows that the credibility and sturdiness of the Republic of Korea-United States alliance can be wavered by the leaders who do not pursue the basic principle of foreign policy between the countries. Considering the circumstances, building nuclear submarines is essential for when South Korea needs to protect itself.
Owing to the instability of security, on August 10, the South Korean Ministry of National Defense released its “Intermediate-Term National Defense Plan, 2021-2025”. The Ministry stated it will deploy nine submarines weighing from 3,000 to 4,000 tons by the early 2030s, and implied 3 of them could be built as nuclear submarines. A nuclear submarine is driven by electric power by turning a turbine from steam made from the heat of nuclear fission. When low-enriched uranium is injured in a small nuclear reactor, the submarine can navigate underwater up to 2 years without refueling. This leads to enhanced maritime operation capability to more than three months, which is much longer than the three-week limit of diesel-electric powered submarines that South Korea currently possesses. Additionally, a nuclear submarine can generate oxygen itself without burning fossil fuels. Its average speed is 45km per hour, which is much faster than a diesel submarine that can only go as fast as 16km per hour. Furthermore, it can monitor and track North Korean SLBM-launched submarines with a reduced possibility of being detected by satellites and anti-submarine patrol aircrafts. It can also stay near the North Korean waters for a long time and immediately destroy the North’s submarines with torpedoes when North Korea is about to launch SLBMs. South Korea has world-class submarine building technology and small nuclear reactor manufacturing technology for nuclear submarines. In addition, since technological research of nuclear submarines has been explored continuously, Seoul finely identifies its strategic superiority.
Then why does South Korea not have any nuclear submarines? This debate was first introduced during the Roh Moo-hyun administration under the name the “362 initiative” in the early 2000s. Around that time, North Korea announced its withdrawal from the Nuclear Nonproliferation Treaty (NPT) in 2003, which led to the second nuclear crisis. Roh government planned to build a nuclear submarine to defend mid to long term against the threat. He also included a trial to return the wartime operational control of troops to Seoul. However, it did not happen because the International Atomic Energy Agency (IAEA) notified that there will be a nuclear inspection on the Korea Atomic Energy Research Institute’s clandestine uranium enrichment experiment in 2004, which led to the big diplomatic stir. Because of the politically sensitive circumstances related to nuclear technology, there were allegations that the “362 initiative” was a nuclear weapons development program. The Moon Jae-in administration also has tried building nuclear submarines, but it was not likely to be possible because of the ROK-US Nuclear Cooperation Agreement revised in 2015. According to the agreement, South Korea is only allowed to use low-enriched uranium (enrichment less than 20%) when it is not used for military purposes. According to the article 13 which specifically states ‘No explosive or military application’, any research and production of nuclear materials, moderators and any related equipment are prohibited for military purposes. Usage of nuclear materials for military purposes without revision is against the agreement and nonproliferation policy of the international community.
Currently, there are two ways that can help Korean government to pursue building nuclear submarines. One way is to import the low-enrichment uranium from countries besides the United States. However, since most nuclear fuels have been controlled by the US-led Nuclear Suppliers Group (NSG), it is very difficult to obtain nuclear fuels without Washington’s recognition and support. I believe there is no country that would provide nuclear fuels to South Korea while taking diplomatic risks with the US. Seoul has collaborated with and depended on Washington’s security policies which is fundamental to its foreign policy. Worsening relations with our ally is the last thing South Korea would want to do. Furthermore, China and Russia, members of NSG, would not want South Korea to develop nuclear submarines, which will make importing low-enriched uranium difficult. The second way is by negotiating with the US. According to the ROK-US Nuclear Cooperation Agreement revised in 2015, if high-level officials of ROK and US agree, it is possible to use enriched uranium (enrichment less than 20%). This means negotiation is key. However, when Kim Hyun-jong, the deputy national security advisor, visited the USA, Washington refused Seoul’s request of importing its nuclear fuels. The US stated that it has never sold or provided its nuclear fuels for nuclear submarines to any country in the NPT. In other words, recognition and support from the US is essential and prerequisite regarding the importation of low-enriched uranium as nuclear fuel to build nuclear submarines.
Diplomatic efforts rather than technical ones are urgent including overall talks with the US, including the revision of the nuclear agreement. I hope this would be the impetus in fostering the bond of the two countries. South Korea must concentrate its diplomatic efforts to make it possible.
굳건한 안보를 위한 핵잠수함 도입
김덕규
왜 대한민국의 주변국들 (미국, 일본, 중국, 러시아, 북한 등)은 동해에서 잠수함으로 해상 작전을 진행할까? 음파탐지기가 제 기능을 하기 어렵기 때문이다. 동해의 가장 깊은 곳은 3742m에 이르며 그 면적도 한반도 전체의 약 8배이다. 바다 밑 지형이 험하고, 한류와 난류가 만나는 지역으로서 울릉도와 독도 사이에서는 거대한 ‘난수성 소용돌이’가 발생한다. 특히 북한은 올해 10월 10일 노동당 창건 75주년 기념 열병식을 통해 다탄두 형태로 제작된 ICBM과 SLBM을 공개했으며, 함경남도 신포 일대에서 SLBM탑재를 위한 잠수함을 건조 중에 있다. 핵잠수함은 은밀히 작전이 가능하다는 점, 그리고 2차 타격능력을 갖춘다는 점에서 ‘게임체인저’로 평가받는다. 북한이 유엔 안보리 상임이사국 5개국과 인도에 이어 세계에서 7번째로 SLBM 보유국이 된다면, 한반도 안보정책에 있어 그 영향력이 확대될 것이다. 대한민국이 미국의 확장억제에 의존하고 있으나, 북한이 SLBM 개발에 성공할 경우, 미국 핵우산의 안정성에 대한 의문이 생길 것이다. 북한의 핵무기와 탄도미사일이 우리 영토 위로 날아다닌다면, 미국의 확장억제의 안전성에 대한 확신을 가질 수 없기 때문이다.
한국의 안보 상황에서 원자력추진잠수함은 북한의 SLBM을 포함하여, 주변 강국들의 잠재적인 위협에도 적극적으로 대응할 수 있는 수단이다. 만일 북한이 SLBM 개발에 성공하고 핵잠수함 건조 기술을 향상한다면, 2차 타격 능력을 확보하기 때문에 한국의 예방타격이나 선제타격은 사실상 불가능에 가까워진다. 이러한 논의가 나오는 주된 이유는 북한의 핵 프로그램 완성도 향상과 미국의 확장억제에 대한 신뢰가 흔들리기 때문이다. 북한이 SLBM개발에 성공한다고 가정한다면, 한반도 유사시 미국이 자국의 위험을 무릅쓰고 한국에 화력을 집중할 수 있다고 확신할 수 있을까? 사드 (THAAD, 고고도미사일방어체계)가 성주에 설치되어 있으나 한국 전역을 커버할 수는 없다. 또한, 확장억제의 개념은 능력과 의지가 중요한데, 트럼프 대통령의 발언, “적보다 동맹국들이 미국을 더 이용하려고 한다”에서 보듯이, 국가 지도자의 정책 성향에 따라 미국 확장억제의 ‘의지’에 대해서 일부 의구심이 들 수 있다. 결국 지도자의 성향 및 정책에 따라 한미 양국이 동맹에 대해 접근하는 방법이 달라지고 미국 확장억제에 대한 신뢰도 또한 달라지는 것이다. 따라서 자국 국방 강화를 위해서 핵잠수함 건조는 필수적이다.
이러한 안보의 불안정성으로 인해, 기존의 재래식 잠수함을 넘어서 문재인 정부는 ‘2021-2025 국방중기계획’을 발표하면서 2030년대 초중반까지 순차적으로 3000t∼4000t급 잠수함 9척을 도입하고, 이 중 3척은 원자력추진잠수함 (일명 ‘핵잠수함’)으로 개발할 수 있음을 시사했다. 원자력추진잠수함은 핵분열 시 발생하는 열로 만든 증기로 터빈을 돌려 동력(전기)을 얻는 추진 방식을 사용한다. 선체 안의 소형 원자로에 저농축우라늄을 주입하면 짧게는 10년~길게는 20년 이상 연료를 교체하지 않고 잠항할 수 있다. 따라서 수중작전 능력도 3개월 이상으로, 디젤엔진을 쓰는 기존 재래식 잠수함의 3주보다 훨씬 늘어난다. 또한 기존처럼 화석연료를 태우지 않고 산소를 자체 생산할 수 있으며, 잠항 속도는 시속 45㎞로, 재래식 잠수함(시속 16~17㎞)보다 훨씬 빠르다. 타국의 위성이나 대잠초계기에 발각될 가능성을 현저히 낮추면서 북한의 SLBM을 탑재한 잠수함을 감시 및 추적할 수 있다. 유사시 북한 수역 근처에서 장기간 대기하다가 잠수함에서 SLBM을 발사하려는 순간 아군 어뢰로 즉각 파괴가 가능해진다. 수중에 있는 잠수함까지 제거할 수는 없으므로 사실상 한국의 기존 핵·대량살상무기 대응체계가 무력화된다. 한국의 잠수함 설계 및 건조 기술은 세계 정상급이며, 핵잠수함용 소형 원자로 제작 기술도 충분히 축적된 상황이다. 원자력추진잠수함에 대한 연구 또한 많이 이루어져 왔기 때문에 이 전략적 우수성을 매우 잘 파악하고 있다.
그렇다면 왜 원자력추진잠수함을 전력화하고 있지 못하고 있을까? 이에 대한 논의는 과거 노무현 정부 때 ‘362 사업’이라는 이름으로 다루어진 적이 있다. 당시 북한의 핵확산금지조약 (NPT) 탈퇴 선언으로 2차 핵 위기가 고조되면서 전시작전통제권 전환 등 자주국방을 추진했던 노무현 정부는 중장기적 북핵 대응 차원에서 원자력추진잠수함 개발을 구상했다. 하지만 국제원자력기구 (IAEA)가 2004년 한국원자력연구원의 우라늄 농축 비밀실험에 대한 사찰을 통보하면서 큰 외교적 파장이 있었고 결국 이루어지지 못했다. 핵개발 이슈와 관련하여 민감한 정치적 상황에서, IAEA의 사찰 과정에서 비밀리에 추진 중인 핵잠수함 사업이 자칫 핵개발 의혹으로 비화될 수 있다는 우려 때문이었다. 현재 문재인 정부에서 이를 추진하고 있지만, 2015년 개정된 바 있는 한미 원자력협정으로 원자력추진잠수함 개발은 현실화되기 쉽지 않은 실정이다. 한미 원자력협정 제13조 ‘폭발 또는 군사적 적용 금지’ 조항에 따르면 협정에 따라 이전된 핵물질 등은 ‘어떠한 군사적 목적’을 위해서도 이용될 수 없다. 20% 농축된 미국산 우라늄을 사용할 수 있지만 협정 개정 없이 군사적 목적의 사용은 불가하다는 것이다. 이는 한미원자력협정과 핵비확산 측면에서의 국제사회의 안보정책 기조에도 어긋난다.
현 상황에서 원자력추진잠수함 사업을 성공시키기 위해서는 크게 두 가지 측면의 접근을 생각해 볼 수 있다. 한 방안은 저농축우라늄을 미국 외 다른 국가에서 수입하는 것이다. 그러나 대부분의 핵연료가 미국이 주도하는 핵공급그룹 (Nuclear Suppliers Group, NSG)에 의해 통제받기 때문에 미국의 지지 없이는 확보가 매우 어렵다. 미국과 외교적 마찰을 감수하면서 한국에 핵연료를 제공할 국가는 많지 않을 것이다. 또한 유일한 동맹국인 미국과의 안보 협력은 한국 외교 정책의 근간이 되어왔다는 현실을 고려해야 한다. 게다가 핵공급그룹의 일원인 중국과 러시아 또한 한국이 핵잠수함을 개발하는 것을 원치 않을 것이기 때문에, 저농축우라늄 수입은 쉽지 않을 것으로 보인다. 두번째 방안은 미국과의 협상을 통한 방식이다. 2015년 개정된 한미원자력협정에 따르면, 한미 고위급에서 동의할 경우, 저농축우라늄을 사용할 수 있다. 하지만, 김현종 국가안보실 2차장이 방미해서 미국의 핵연료 수입을 추진한 바 있지만, 미국 측은 NPT 가입된 국가에게 핵연료를 공급한 적이 한 번도 없음을 강조하며 거절했다. 즉, 미국의 인정과 지지가 핵잠수함 건조를 위한 핵연료 수입에 필수적이다.
현 상황에서, 기술적 차원보다는 한미원자력협정 개정과 같은 미국과의 외교적 접근이 더 중요하다. 원자력추진잠수함의 핵연료 문제와 관련하여, 한미 동맹의 유대감을 재확인하고 강화하는 계기가 되었으면 한다. 이를 현실화할 수 있는 정부의 외교를 기대한다.
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