1974년 인도 핵실험 이후 개발도상국에 의한 핵개발이 국제 문제가 되었을 때 미국 의회 자료실(Congressional Research Service)은 뉴욕의 폴리 테크닉 연구소 원자력공학 부장인 존 R 라마쉬 박사에게 의뢰하여 개발도상국 및 小國의 비밀 핵폭탄 개발 가능성에 대하여 조사 보고하도록 하였다. 라마쉬 박사는 이들 나라가 플루토늄 생산용 원자로를 핵 선진국의 도움 없이 만들 수 있느냐에 대해 "어렵지 않은 일이다"는 결론을 내렸다. 그는 '소국 및 개발도상국에 의한 플루토늄 생산용 원자로의 건설에 관하여'란 對의회용 보고서에서 "1년에 10㎏의 플루토늄(20kt급 원폭 한 개를 만들 수 있는 양)을 생산할 수 있는 원자로는 1300만∼2600만 달러를 들이면 만들 수 있다"고 주장하였다.
라마쉬 박사는 또 "설계에 필요한 정보는 이미 공개된 문헌에 다 있으며 건설에 필요한 부품과 자재는 공개된 시장에서 구할 수 있다. 우라늄은 세계 도처에 부존돼 있어 큰 부담 없이 구할 수 있다"고 지적했다. 그는 결론적으로 "핵확산의 금지를 위한 국제적 규제에도 불구하고 이들 나라가 핵폭탄 개발을 추진하는 것을 막지는 못할 것이라면서 오히려 핵개발을 할 필요가 없다는 것을 논리적으로 설득하는 것이 바람직하다"고 했다. 라마쉬 박사에 따르면 핵폭탄 하나를 만들기 위한 최소량의 플라토늄은 4㎏이다. 농축 우라늄 핵폭탄의 최소량은 우라늄 11㎏이라고 한다.
라마쉬 박사는 (북한처럼)원자력 발전소가 없는 나라의 입장에서 선택할 수 있는 가장 적합한 연구로는, 천연우라늄을 그대로 연료로 쓸 수 있고, 흑연을 감속재, 가스를 냉각재로 쓸 수 있는 원자로라고 분석했다. 이런 원시적 원자로는 1942년에 原爆 제조의 선구자 페르미가 미국 시카고 대학에서 만든 세계 최초의 원자로와 같은 型이다.
이런 초기 형식의 원자로는 그 상세한 설계도가 이미 공개돼 있어 이를 모방하여 만들기는 간단한 일이다. 라마쉬 박사는 건설 기술자 1명, 전기기술자 1명, 기계 기술자 2명, 금속 기술자 1명, 核공학자 3명만 있으면 그 설계와 건설을 지휘·감독할 수 있다고 계산했다. 건설 시작 후 4년 뒤에는 원자로가 가동될 것이고, 1년 뒤에는 그 핵연료 중에 작은 핵폭탄 하나를 만드는 데 충분할 정도의 플루토늄이 생성될 것이라고 주장하였다.
북한은 라마쉬 박사의 이 보고서를 베낀 것이 아닌가 할 정도로 비슷한 연구로를 만들었던 것이다. 한국 원자력 연구소가 자체 기술로 완성한 다목적 연구로(K-MRR‥Korea Multi-Purpose Research Reactor)의 사업단장인 金東勳 박사는 "북한의 연구로는 지독하게 간단하다. 그런 것을 짓고 싶었으면 벌써 전에 만들었을 것이다. 특히 우리 K-MRR에 비교하면 공학적으로 형편없는 저수준이다. 그러나 문제는 우리 硏究爐가 고도의 기술로 만들었지만 평화적 이용을 목적으로 하고 있는 데 대해 조악하기 짝이 없는 북한 것은 플루토늄 생산에는 적합하다는 사실이다"고 말했다.
라마쉬 박사는 개발 도상국의 재처리 능력에 대해서도 검토 보고서를 냈다. 그 결론도 플루토늄 생산용 원자로의 경우와 같았다. 개발 도상국들이 이미 공개된 문헌과 공개시장에서 구할 수 있는 부품으로 어렵지 않게 재처리 공장을 만들어 운영할 수 있다는 것이었다. 원폭용 플루토늄을 재처리 방법으로 뽑아내려면 연구용 원자로에서 1년쯤 태운 연료를 꺼내 재처리 공장에 걸어야 한다.
2만5000㎾짜리 연구로의 천연 우라늄 연료는 약 60t이고, 여기에서 생성되는 플루토늄이 9㎏이다. 원자로에서 꺼낸 사용 후 핵연료는 물 속에서 129일간 저장하여 방사능을 감소시킨다. 플루토늄 생산용 연구로에서 나온 사용후핵연료의 경우 120일이 지나면 방사능은 t당 5만5000 큐리 정도이다. 이것은 상업용 원자력 발전소에서 나온 사용후핵연료의 방사능 1t당 200만∼300만 큐리의 50분의1 쯤이다.
재처리의 가장 큰 기술적 문제는 방사능이 강한 사용후핵연료를 차폐시설 속에 집어 넣어놓고 원격 조종으로 운반, 해체, 절단, 분석, 용해, 분리시키는 일이다. 여기에 필요한 방사능 차폐 시설과 원격 조종장치의 제작 및 설치와 운영이 재처리 과정의 핵심적 사항이다. 상업용 原電 재처리 시설보다 훨씬 약한 방사능을 취급하는 핵무기용 플루토늄 추출을 위한 재처리 시험시설이 제작이나 운전면에서 훨씬 쉽다는 얘기이다.
플루토늄 재처리 공장 설계도 공개된 것이 많다. 라마쉬 박사에 따르면 미국 사우스캐롤라이나 반웰의 재처리 공장 설계도는 도서관에서 구할 수도 있고 살 수도 있다는 것이다. 라마쉬 박사는 재처리 시설을 설계, 건설, 감리 하는 데는 고급인력도 필요 없고 다음과 같은 7명의 엔지니어만 있으면 된다고 주장했다. 化工 기술자 2명과 건축 기술자, 전기 기술자, 기계 기술자, 금속 기술자, 핵 공학 기술자 1명씩. 그는 작은 플루토늄 추출용 재처리 시설을 미국에서 만든다면 2500만 달러쯤 들 것이라고 계산했다.
너무나 쉬운 원자爆彈(폭탄) 제조법
- 趙甲濟
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- 2011-03-25, 15:43











