핵탄두가 전구를 켰다, 20년간의 비밀

20년 동안, 미국 가정에서 켜진 전구 10개 중 1개는 옛 소련의 핵탄두에서 나온 우라늄으로 만든 전기였다.

이 사실을 아는 사람은 거의 없다. 냉전의 주역들이 남긴 회고록 어디에도 이 이야기는 나오지 않는다. 그리고 이 아이디어를 처음 떠올린 물리학자 토머스 네프의 이름을 기억하는 사람도 드물다.

핵탄두 2만 개가 연료 펠릿이 되기까지

1991년, 소련이 무너지고 있었다. 정부는 파산 상태였고, 수만 개의 핵탄두는 깨진 창문이 있는 낡은 건물에 방치되어 있었다. 핵 관련 전문 인력들은 몇 달째 월급을 받지 못하고 있었다. 핵물질이 테러 조직이나 적대 국가로 흘러들어갈 수 있다는 공포가 현실이 되고 있었다.

MIT 국제연구센터의 우라늄 시장 전문가였던 네프는 그해 10월 뉴욕타임스에 기고문을 실었다. 제목은 "그랜드 우라늄 거래"였다. 논리는 단순했다. 핵탄두 안의 고농축 우라늄(HEU)을 저농축 우라늄(LEU)으로 희석하면 핵폭발에는 쓸 수 없지만 원자력 발전소 연료로는 쓸 수 있다. 미국이 이 물질을 사주면, 러시아는 절실한 달러를 얻고, 핵물질은 안전하게 처리되고, 미국은 저렴한 전기를 얻는다.

네프는 단순히 글을 쓰는 것에 그치지 않았다. 기고문이 발표되기 며칠 전, 워싱턴 D.C.의 한 호텔 복도에서 그는 소련 핵무기 프로그램 책임자 빅토르 미하일로프를 만났다. 담배를 피우던 미하일로프에게 네프는 통역을 통해 자신의 아이디어를 설명하고 기고문 초안을 건넸다. 미하일로프는 즉각 그 가능성을 알아봤다.

그로부터 1년이 채 되지 않은 1992년 9월, 부시 행정부가 협정의 윤곽을 발표했다. 에너지부 관리는 당시 이렇게 말했다. "이 물질은 버섯구름을 피워 올리는 대신, 미국 가정에 전기를 공급하게 될 것입니다. 믿기 어려운 일이죠."

1995년 첫 선적이 볼티모어 항구에 도착한 이후, 18년에 걸쳐 프로그램은 착실히 진행됐다. 러시아의 네 개 '핵 도시'에서 기술자들이 탄두 부품을 잘게 썰어 산화·정제·불소화 처리를 한 뒤 농도가 낮은 우라늄과 혼합했다. 농도 약 90%의 무기급 물질이 3~5%의 발전용 연료로 바뀌었다. 미국과 러시아 전문가들은 서로의 시설을 방문해 검증 작업을 수행했고, 이 과정에서 쌓인 신뢰와 기술 교류는 양국 모두에 이익이 됐다.

2013년 11월, 마지막 선적이 상트페테르부르크 항구를 떠났다. 캐니스터에는 누군가가 매직으로 이렇게 썼다. "볼티모어로, 좋은 여행을!" 최종 결산은 이렇다. 무기급 우라늄 약 500톤, 핵탄두 약 2만 개 분량. 미국 전체 발전량의 약 10%를 18년간 공급. 러시아에 지불된 금액 약 170억 달러. 세금 한 푼 쓰지 않은, 순수한 상업 계약으로.

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왜 이 이야기는 잊혔는가

오바마 행정부의 에너지부 장관 어니스트 모니즈는 이 협정을 "역대 가장 성공적인 핵 비확산 파트너십 중 하나"라고 평가했다. 그런데도 이 이야기는 냉전 회고록에 등장하지 않고, 교과서에도 실리지 않는다.

부분적으로는 이 협정의 성격 자체 때문이다. 정부 간 조약이 아니라 상업 계약이었고, 드라마틱한 정상회담이 아니라 물리학자와 관료들의 끈질긴 실무 협상으로 만들어졌다. 또한 '아무 일도 일어나지 않은 것'—핵물질이 테러리스트에게 흘러가지 않은 것, 사고가 나지 않은 것—을 수치화하기 어렵다는 점도 있다.

하지만 지금 이 이야기가 다시 소환되는 데는 이유가 있다. 컬럼비아대학교의 '메가톤에서 메가와트 평가 프로젝트'를 공동 지휘하는 제프리 휴즈 전 정부 관리는 이 협정의 교훈을 현재에 적용하려 한다. 핵심 질문은 하나다. 이 '검을 보습으로' 개념을 다시 살릴 수 있을까?

2.0은 가능한가

현재 러시아는 세계 최대의 핵무기 보유국으로 약 5,459기를 보유하고 있다. 미국은 5,277기로 그 뒤를 잇는다. 우크라이나 전쟁과 제재로 러시아 경제는 타격을 받고 있다. 지난해 경제성장률은 0.6%였고, 제조업은 위축되고 인플레이션은 고공행진 중이다.

전문가들은 포스트 푸틴, 포스트 전쟁 러시아가 다시 한번 이런 협정을 경제적 생명줄로 볼 가능성을 배제하지 않는다. MIT 핵안보정책센터의 프라나이 레디 바디는 "네프 박사의 아이디어는 다시 쓸 수 있고, 다시 써야 한다"고 말했다.

러시아 이외의 시나리오도 있다. 현재 이란은 약 440킬로그램의 우라늄을 60%까지 농축한 것으로 알려져 있다. 이는 핵폭탄 약 10개 분량에 해당한다. 핵위협이니셔티브(NTI)의 스콧 로에커는 이 물질을 미국으로 이전해 HALEU(고순도 저농축 우라늄, 5~20% 농도) 연료로 전환하는 방안을 제시한다. 미국이 동결 자산 200억 달러를 해제하는 대가로 이란이 해당 물질을 포기하는 협상이 이미 논의되고 있다는 보도도 있다.

미국 자체 재고를 활용하는 방안도 있다. 지난해 에너지부는 사우스캐롤라이나 시설에서 2.2톤의 고농축 우라늄을 희석하겠다고 발표했다. 소형모듈원자로(SMR) 등 차세대 원전 스타트업들이 HALEU를 필요로 하고 있어, 무기급 우라늄의 민간 전환에 대한 시장 수요가 생겨나고 있다.

물론 낙관론에는 한계가 있다. 메가톤에서 메가와트 프로그램은 미국의 국내 우라늄 산업을 약화시켰다는 비판을 받는다. 프로그램이 끝난 후에도 미국은 러시아산 저농축 우라늄에 의존했고, 러시아가 우크라이나를 침공한 2022년 당시 미국 우라늄 농축의 약 4분의 1을 러시아에 의존하고 있었다. 또한 원자력 발전 자체가 장기 방사성 폐기물 문제를 안고 있다는 점도 무시할 수 없다.

네프는 2024년 7월 80세로 세상을 떠났다. 그는 정부 직책 하나 없이, 물리학 지식과 우라늄 시장에 대한 이해, 그리고 집요함 하나로 역사를 바꿨다. 그가 1998년 미국물리학회 뉴스레터에 남긴 말은 지금도 유효하다. "새로운 아이디어는 아이와 같다. 잉태하는 것이 키우는 것보다 훨씬 쉽다."