소련의 핵개발
1. 개요
소련은 세계에서 두번째로 핵개발에 성공하였다. 소련의 핵개발은 냉전을 심화시키는데 큰 역할을 했다.
2. 역사
소련은 1930년대부터 핵물리학에 대한 관심을 가지고 있었으며, 이에 대한 연구를 진행하였다. 실용성과 더불어 공학에 치중했던 당시 소련 정부는 그런 듣보잡 연구같은건 하지 마라고 했지만, 이런 천시는 1942년에 끝나게 된다.
1942년 4월, 게오르기 플료로프는 이오시프 스탈린에게 독일·미국·영국의 과학자들이 핵분열 논문을 안 쓴다는 사실을 편지로 보내게 된다.[1] 이는 미국-영국의 과학자들이 핵무기를 개발하고 있다는 유력한 암시였고, 이에 스탈린도 뒤쳐지면 안된다는 생각을 한다. 하지만 무기대여법으로 물자와 무기를 받고 있는데다 독일과 총력전 중인 것이 현실인지라 스탈린은 비밀경찰 조직인 내부인민위원회(NKVD: KGB의 전신)를 시켜 정보를 빼오게 했다. 놀랍게도 소련의 핵개발은 독소전쟁의 전황이 불투명했던 1942년부터 시작되었고, 이때 소련은 존망의 기로에 선 상태였다.[2]
그래서 NKVD의 총수인 베리야는 이고르 쿠르차토프를 총수로 하는 핵무기 프로젝트를 가동하게 된다. 맨하튼 계획의 총 책임자인 줄리어스 로버트 오펜하이머와 마찬가지로 이고르 쿠르차토프도 당시 40대의 비교적 젊은 과학자였다. 그리고 맨해튼 프로젝트의 클라우스 푹스(Klaus Fuchs) 같은 간첩들로부터 정보를 얻어냈다.
이런 첩보들이 도움이 되기는 했지만, 핵무기의 제조는 이러한 단편적 정보보다는 거대한 설비를 건설할 수 있는 기술력과 자금, 이 프로젝트에서 일할 수 있는 과학자가 필요했기 때문에, 독소전쟁으로 엄청난 피해를 입은 소련에게 핵개발의 규모와 어려움은 거의 맨하튼 계획과 별 차이가 없었다. 맨하튼 계획에서도 전체적인 진행상황은 오펜하이머만 알고 있었고, 나머지 과학자들은 그저 자기 맡은 분야만을 알 수 있었기 때문에 이런 간첩들이 빼오는 정보는 매우 제한적이었다. 그런데 핵무기용 제작용 원료들의 상당 부분도 미국에서 구해간 것은 사실이며 소련의 열악한 군수공업 수준을 고려하면 이 점이 핵무기 제작을 앞당긴 요소였을 가능성이 높다고 한다.
이에 대해서 영국의 사학자 브라이언 모이나한은 이런 말을 했다. "미국인들은 소련이 정상적인 코스를 밟는다면 빨라야 50년대에 핵을 개발할 수 있을 것이라고 예상했다. 그러나 소련은 (미국인들이 생각했던) 정상적인 방식으로 개발하지 않았다." 그런데 소련이 주로 스파이들의 힘으로 핵개발에 성공했다는 시각이 있고 냉전시기만 해도 소련이 맨하튼 계획을 베껴서 핵개발을 완료할 수 있었다고 기술하고 있었지만, 그것은 편견으로써 소련의 핵개발은 맨하튼 계획의 첩보가 없었어도 완성될 수 있었다는 견해가 있다. 이미 스탈린 시절에 핵개발을 위한 광범위한 인력과 인프라가 건설되었기 때문에, 자원이 풍부한 소련에게 있어서 핵개발은 그리 어려운 문제가 아니었다고 한다. 한편 냉전 종식 직후에 공개된 소련 정보기관원의 증언에 따르면 포섭된 간첩들이 빼낸 정보보다 포섭되지 않은 과학자들이 소련을 응원하는 차원으로 제공한 조언들이 훨씬 많고 내용도 좋았다고 한다.
소련의 오펜하이머라고 할 수 있는 이고르 쿠르차토프는 연구 회의를 할 때, 이렇게 정보원이 얻어온 단편적 정보를 그저 자신의 아이디어인 것처럼 이야기하면서, 왜 그렇게 되는지 알아보라는 식으로 연구 방향을 이끌었다고 한다. 이는 스파이 활동이 들통나지 않게 하려는 조치였다. 1945년 소련 간첩망은 원자폭탄 초기 설계도 하나를 빼올 수 있었는데, 이것이 정말 도움이 되었는지에 대해서는 의견이 갈린다. 어쨌든 이런 첩보 활동은 수많은 시행착오를 조금이나마 줄이는데 도움이 되었다. 핵개발과 관련해서 어떤 방향으로 진행할 것이냐에 대해서 알아야 할 것은 매우 많았다. 우라늄 235를 농축할 거냐 원자로를 가동해서 플루토늄을 생산해 분리할 것이냐, 우라늄 235의 농축은 기체확산법을 이용할 것이냐 원심분리기를 이용할 것이냐, 원자로를 가동한다면 중수를 감속재로 할 것이냐, 흑연을 감속재로 할 것이냐, 각 핵분열 관련 물질과 감속재들의 소립자 단위의 단면은 어느 정도이냐... 이런 건들은 당시에는 정확히 알지 못하니 엄청난 자원을 (우라늄의 채취와 농축, 중수(重水)의 확보) 들인 실험을 통해 나온 결과값으로 결정할 수 있었던 게 미국이었다. 하지만 그럴 여력이 없던 소련의 과학자들은 어느 방법을 선택할 것이냐에 대한 결론을 참고할 수 있었기 때문에 자원의 낭비를 줄이고 올바른 길을 적은 비용으로 찾아갈 수 있었다. 물론 다시 한 번 반복하는 얘기지만, 소련 과학자들의 핵분열에 대한 바탕 지식이 없었다면 도움이 안될 자료들이었지만, 어떤 방법으로 가야 하는지 많은 고민을 했던 유능한 소련 과학자들에게는 그 정도의 자료로도 도움이 되었다.
그리고 열심히 첩보에 공들인 결과 DT 반응을 발표 공표 3년 전에 알아내는 쾌거도 이뤄냈다. 그러나 이미 비탈리 긴즈부르크와 사하로프 같은 소련 과학자들이 이 현상을 이미 예측하고 있었다. 그래서 소련의 핵개발에선 이런 첩보뿐만 아니라, 소련 과학자들의 연구도 큰 역할을 했다.
참고로 당시 소련은 핵개발에 필요한 우라늄을 주로 굴라그 죄수를 동원해 얻어냈는데, 당시 어떤 보호 장구도 없이 죄수 노동을 시켰기 때문에 10년간 광산 사망자가 38만 명에 달했다고 한다. 여기서 광부에 대한 위험 요소로써 단순히 방사선량 노출만 감안하는 것은 순전한 무지의 산물로써, 중금속 먼지에 노출되는 것이 훨씬 더 위험하기 때문이다.[3] 사실 방사능에 대한 위험성에 대한 자각이란 게 1950년대 이후로나 생겨난 것이다.
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여하튼 그렇게 해서 카자흐 SSR의 세미팔라틴스크의 실험장에서 1949년 8월 29일날 22kt급의 RDS-1을 터트린다.
그리고 소련은 그 뒤로도 열심히 연구를 계속하여 1953년 8월 12일, 수소폭탄을 개발/시험했다고 발표했으나 사실은 이것 역시 냉전 시절의 프로파간다로써 기껏해야 강화된 핵분열 폭탄에 불과했다. 결국 사하로프가 독자적인 텔러-울람 설계를 만들어내어 1955년 비로소 수소폭탄 실험을 성공시켰다. 그리고 소련은 자신들의 핵무기를 서방측에 자랑하고 싶어하여 1961년 차르 봄바란 괴물을 만들었다.
소련은 이런 핵 프로그램을 만들 수 있는 도시들을 모두 비밀도시로 지정했으며, 보통 아톰그라드로 불렀다. 현재도 이 도시들에 위치한 핵 시설들이 가동되고 있다. 이 도시들의 문장은 모두 원자력과 관련이 되어있다.
소련 측은 핵개발에 나선 데에는 또 다른 이유도 있었다고 주장했는데, 바로 미국의 위협에 맞서기 위해서였다는 것이다. 1948년까지만 해도 소련은 아직 핵무기가 없었고, 그래서 미국이 독한 마음을 품고 핵무기를 내세워 압박을 가해오면 막아낼 도리가 없었다. 그러나 미국도 아직 핵무기를 막 개발하기 시작했던 1942년에 이미 소련의 핵무기 개발이 개시되었으므로 이것은 사후에 내놓은 핑계에 불과할 뿐이다. 애초에 미국에서 핵무기 개발을 총괄 지휘했던 로스 앨러모스 연구소의 설립조차 1943년에 있었던 일이다.
3. 관련 문서
[1] 리처드 로즈의 책 수소폭탄 만들기라는 책을 참조하면, 플료로프는 자신의 핵분열과 관련한 연구실적이 국가적인 상과 딸려오는 부상을 받을 만한 가치가 있는데 이런 저런 사정 때문에 지연되고 있다고 생각해서, 자신의 논문이 서방학자들에게 얼마나 인용되고 있는지를 찾아서 평가위원회에 제출하려고 도서관을 뒤졌다. 그런데 인용한 자료도 많지 않고, 인용을 한 자료도 해당 논문의 상당 부분을 누락시켰을 뿐만 아니라, 핵분열과 관련한 연구 결과 자체가 어느 시점부터 사라져버렸다는 것을 발견했다. 플료료프는 여기에서 핵분열과 관련된 자료들이 극비로 취급되고 있다는 걸 눈치채게 된다.[2] 독소전쟁의 역전의 계기가 된 쿠르스크 전투가 1943년 8월에 있었고, 스탈린그라드 전투는 1943년 2월에 끝났다.[3] 다만 굴라그 죄수가 아니라 핵공장에서 일하던 노동자들은 안전 조치 미비 때문에 방사능 오염으로 상당히 희생되었을 가능성이 높다. 참고로 미국의 우라늄 농축 공장에서 일하던 노동자들의 사망률은 원자로에서 일하던 노동자들의 사망률보다 다소 높았으나 그 차이의 원인은 (주로 방사성 물질의 오염이 원인인) 암과 무관했다고 한다. 정부기관인 NIH 논문[4] 후에 첼리야빈스크-65가 되었다.