"토니 스타크는 동굴에서 아이언맨을 만들었어!" "그거 나도 해봄 ㅋㅋ"

👤 쥬메조규

조회 수 0

추천 수 0

image.png "토니 스타크는 동굴에서 아이언맨을 만들었어!!!" "나도 비슷한거 만듬ㅋ"

유난히 뜨거웠던 1945년 가을

2차 대전을 승리로 끝냈지만 서기장 동지는 큰 고민이 있었다.

"아.. 저거 어떤 원리고, 어떻게 만드는지는 어찌어찌(긴빠이)해서 알아냈는데,

보니깐 재료(농축 우라늄) 생산시설 만들고 돌리기 영 까다로운게 아니네"

2차대전 당시 미국은 핵무기에 사용될 농축 우라늄을 생산하기 위해

두 가지 기술을 사용하고 있었다.

1. 전자기분리법

2. 가스확산법

1번은 우라늄을 전압을 걸어준 전기장에 넣고 전자를 1~몇개 떼어내어 이온화를 시키고,

이렇게 만든 이온을 가속 시켜서 쏴주고 자기장을 걸어주면

235와 238의 무게차(3) 때문에 둘의 커브 각도가 미세하게 틀어지게 되는걸 따로 받아내는 방법이다.

(이런 원리)

2번은 우라늄을 다른 원소랑 쓰까서 기체로 만든 후,

기체는 분자량에 따라 기체 분자의 속도가 달라지고, 그 속도로 필터를 통과하는 확률이 비례하게 되는 성질을 이용하는 방법이다.

즉 가벼운(빠른) U-235는 필터를 조금 더 잘 통과하고 U-238은 그렇지 못하니

그 약 1% 도 안되는 차이로 0.7을 1%씩 계속 강화하다보면, 언젠가는 무기급 농축도까지 갈 수 있었다.

이게 가스확산법이라 불리는 농축기술인데, 문제는 어마어마한 규모의 시설이 필요했다.

"그럼 크게 지어"

(당시 세계 최고의 제조업 국가였던 미국)

미국은 일단 전쟁이라 급하고, 당시 세계 최고의 제조업 국가로서 체급이 되는지라 두 가지 방법별로 농축시설을 짓는다.

그 중 가스확산법을 이용한 농축시설로 건설된 것이 테네시주 오크리지연구소(ORNL)의 K-25 시설이었다.

(세로 800m, 가로 300m, 높이 4층의 단일 공장건물이었던 맨하탄 프로젝트의 K-25 가스확산 농축시설)

K-25는 지어질 당시 하나의 지붕을 가지는 건물(단일건물) 중에는 세계에서 제일 큰 건물이었으며,

이 시설을 위한 별도의 발전소가 지어져서 증기와 전기를 공급했다. (발전용량 238MW)

(전자기분리법은 Y-12라는 시설로 별도로 지어짐)

축구에 익숙한 펨붕이들을 위해 축구장과 크기를 비교해보면 아래 짤과 같다.

이런 어마어마한 시설로 우라늄을 농축해서 리틀보이를 만들고

농축한 우라늄으로 플루토늄 만들어서 팻맨도 만들어서 일본에 떨군거였는데...

이게 시설규모도 규모고, 효율도 극악이라 에너지도 엄청 퍼먹었다.

거기에 Y-12시설(전자기분리법)에서 강한 자기장 걸려고 전국의 금, 은 끌어모아서

전선 만들고 온몸 비틀기를 해가며 농축해본 결과, 전자기분리법도 영 별로라는 결론이 도출되었다.

이 두가지 말고 고속으로 회전하는 실린더에 우라늄을 넣어서 분리하는 원심분리법도

개념적으로는 가능했지만, 당시 기술로는 구현이 어렵고 수율도 기체확산법만 못했다.

소련으로서는 현실적인 농축방법이 기체확산법 밖에 없던 상황...

일단 미국 하는대로 따라가곤 있지만, 장기적으론

그 규모가 2차대전 피해를 엄청 입은 당시 소련으론 감당하기 힘든 농축 방법이었기 때문에

"더 좋은 우라늄 농축 방법을 찾아내시오."

소련은 잘만 하면 비교적 작은 규모로도 농축이 가능할 것 같은 원심분리 메타를 더 개발해보기로 한다.

그리고 그 임무가, 28살 독일 전쟁포로에게 맡겨진다.

(2차 대전 유럽전선 막바지, 미소 양국은 독일 과학자 줍줍에 힘썼다.)

"어이 독일포로양반, 기계과 출신이라던데 원심분리 농축법 개선방법을 개발하시오"

Mr. Gernot Zippe (1917년생, 당시 28세)

"알겠습니다. 근데 저 오스트리아 사람입니다. 그리고 학위도 없어요 ㅠㅠ"

"히틀러도 오스트리아 출신이람서 ㅅㅂ. 나치 놈아,

토니 스타크는 동굴에서 아이언맨을 만들었어!"

"너도 전쟁포로로 끌려온거니 연구성과로 전쟁피해를 갚으면 돌려보내줄게"

그리하여 Mr. Zippe는 고향으로 살아 돌아가겠다는 일념으로 열심히

원심분리법의 개선 연구에 임하게 되고,

동굴에서 아이언맨을 만든 토니 스타크 마냥

뭔가를 뚝딱하고 만들어낸다.

그것이 바로 Zippe 원심분리기라고 부르는 동위원소 원심분리기이다.

자세한 원리는..

(원리를 들어보니 아주 특별한 건 아니긴 함)

이 원심분리기를 이용한 농축시설은 기존의 가스확산법을 이용한 시설보다 규모도 작고, 에너지도 덜 먹었다.

소련은 이 기술을 바탕으로 농축시설을 건설하고 어마어마한 양의 핵무기제조와 원자력발전용 원료를 생산하기 시작했다.

Mr. Zippe는 냉전시절 핵군비경쟁에 필요한 핵심기술 개발에 성공한 것이다.

그리고 이 소련의 농축사업은 러시아까지 계속 이어져

지금도 러시아는 전세계 우라늄 농축 시장의 절반 가까이를 차지하고 있다.

"그럼 저 이제 진짜 집에 가도 되나요???"

"ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 독일군 포로 동무, 그걸 말이라고 하간?

당연히 당에서 맡긴 일을 잘 끝냈으니,

그간의 연구 성과들, 서류들 다 내놓으시고.... 이제..."

'ㅅㅂ 이제 죽는구나 ㅠㅠ'

"귀하의 노고에 감사드리며 앞으로도 좋은 일이 가득하시길 기원합니다."

"???"

"안가고 여기서 뭐해요? 빨리 집에 가셈"

1956년 소련은 진짜, 쿨하게 Mr. Zippe의 귀국을 허락한다.

Zippe는 소련에서 돌아와 독일에 정착하고 원심분리기 관련 회사에 취직하여,

그가 소련에서 개발하여 머리속에 가지고 있던 동위원소 원심분리 기술을 유럽에 전파하는데...

- 1960년 미국 -

Mr. Zippe는 미국 대학의 초청으로 미국을 방문한다.

미국은 그때까지도 우라늄 농축을 위한 원심분리기술 개발에 실패했었던 상황이었는데,

Zippe의 머리 속에 원심분리기술의 모든 것이 있다는 것을 알게 된 미국은....

"님, 우리도 원심분리기술 좀 알려줘요 ㅠㅠ 제발"

"에? 제가 소련에서 워킹홀리데이 기간이 좀 되는데 괜찮아요?"

"아 과거는 신경 안쓸테니 제발 우리랑 있어줘요 ㅠㅠ

님 그냥 알고계신거로 논문 쓰면 박사학위도 드릴게요.

언제까지 Mr. 할겁니까?"

"OK 콜"

Mr. Zippe는 소련 포로시절 개발한 자료를 다 압수당했었지만,

미국을 위해 자신의 머리속에 있던 원심분리기술을 되살려내 미국에 전파하고 Dr. Zippe가 된다.

그리고 집에 가려고 하는데....

"와 너 진짜 쩐다. 어디 가지 말고 미국에 남아서 우리랑 일하자"

"아 근데 너 소련 첩자일 수도 있으니, 미국 핵프로그램 핵심정보는 접근 못함 ㅋㅋ"

"ㅈㄲ ㅅㅂㄹㅁ 나 집에 간다"

"살려는 드릴께. 몸만 가지고 가셔"

미국은 Dr. Zippe가 개발한 모든 문서를 기밀로 취급하고 원심분리사업을 할 미국 기업(USAEC)에 넘겨준다.

이 기업이 미국 최대의 우라늄 농축 기업이 된다.

석사 시절 소련 학생에게 과외 해주고, 박사 과정 중 미국 학생에게 과외를 해주며

학위를 딴 Dr. Zippe는 다시 유럽으로 돌아와서,

1969년 어떤 회사의 컨설턴트로 이직해서 1990년까지 일하고 은퇴한다.

그 회사는 Urenco Group. 현재 서방세계 최고의 우라늄 농축 기업이다.

사실상 현재 현실성 있는 농축 기술은 Dr. Zippe의 기술을 기반으로한

방법 밖에는 없고, 그래서 초고속 원심분리기는 민감물자로 취급되어 구매조차 매우 까다롭다.

2025년 기준 전세계 4대 우라늄 농축 기업은 다음과 같고 모두 원심분리 기술을 기반으로 한다.

image.png "토니 스타크는 동굴에서 아이언맨을 만들었어!!!" "나도 비슷한거 만듬ㅋ"
(미국이 없어진 농축시장 점유율. 중국의 생산규모 상승세를 보라.)

1위 러시아의 Rosatom, 2위 유럽의 Urenco 모두 Dr. Zippe가 직접적으로 연관되어 큰 기업들이다.

원래는 미국도 있어야 할 것 같은데..... 이제 농축 시장에 미국은 없다.

미국은 어디 갔냐고??

image.png "토니 스타크는 동굴에서 아이언맨을 만들었어!!!" "나도 비슷한거 만듬ㅋ"

21세기 미국 제조업이 그렇지 뭐...

사실 미국 농축산업이 쇠퇴한건 다른 이유도 있는데,

1980년대말 냉전이 끝나가며 미소 양국은 핵무기 감축에 들어간다.

즉 이제 쓸모가 없어진 고농축 우라늄, 플루토늄들이 잔뜩 생겨나게 되고,

이걸 역으로 희석하여 발전용 원자로 연료로 쓰는 이른바 "Megatons to Megawatts" (핵탄두를 연료로) 사업이 수행된다.

이 사업은 1993년부터 수행되어 2013년에 끝났는데,

간단히 생각해봐도 농축보다 희석이 훨씬 쉬워서 단가가 쌌던 데다가,

러시아나 유럽의 농축 업체 경쟁력이 뛰어나 미국의 농축업체는 수십년간 손님을 구할 수 없었고

미국의 민간 핵농축 능력은 작살나게 된다.

하지만 2020년 이후 원자력 붐이 다시 불면서

미국은 다시 Dr. Zippe의 기술에 기반한 개선된 농축방법을 연구하여 산업화 하려고 하고 있다.

전쟁포로로 끌려간 곳에서 뛰어난 농축기술을 개발하여

수많은 핵탄두와 원자력발전소에 핵연료를 싸게 공급할 수 있게 해준 Dr. Zippe가

동굴에서 아크 리액터를 만든 토니 스타크와 비슷한 것 같아서 글 써봄.

+ Dr. Zippe가 주도적 역할을 한 거고, 당연히 혼자만의 업적은 아님.

🔥 실시간 네티즌 베스트 반응

야XXXXXX택닉에서 무한한 신뢰도가 느껴진다.
eXXXXXXp농축 우라늄에서 러시아 영향력이 꽤 커서 미국도 한 동안 제재 항목에 안 넣었음.. 지금은 어떻게 되었는지 모르겠지만
초XXX기미국이 자국내 농축 업체들 살려내려고 힘쓰고 있긴 한데, 적어도 아직까진 제대로 돌아가는 공장이 없을꺼임..아마 지금도 러시아산 저농축 우라늄은 제재 대상에 못 넣고 있을 것 같은데... 죽었던 원전까지 살려서 계속운전 하는 마당에
eXXXXXXp검색해보니 미국은 제재 법안을 만들었는데 유예기간 두면서 수입하고, 러시아는 미국에 대한 보복제재 한답시고 대미 수출금지 걸어놓고 특별 허가 받으면 수출 가능하게 만들었네요.. 둘 다 제재를 말로만 하는 상황이네요
초XXX기지금 미국 농축업계는 정부 말 듣고 돈 들여서 설비 살려 놨는데, 전쟁 끝나면 다시 싼 러시아산 + 중국산에게 밀려서 손해 볼까봐 좀 미적대고 있는 분위기인 듯 합니다. 그래서 경수로 원전용 말고 HALEU 같은 SMR, AR용 신연료용 저농축 쪽만 깨작거리고 있어요.
mXXXXXX8닉이 참기름 제조기 고트
고XXXX리엔겜에서 핑거스냅하고 호잉센 아저씨를 만났어야 했는데
기XXX즌스탈린은 저걸 그냥 보내주네 와
폼X엥 소련이 그냥 풀어줬다고?? 의외네...죽이진 않더라도 계속 붙잡고 써먹을줄 알았는데
소XXXX온정보추
에X데문과가 아무렇게나 싸지르고 이과를 갈면 결과가 나온다