중국이 소형 원자로를 이용해 수년간 바다에서 운항이 가능한 대형 화물선의 개발 세부 정보를 공개했다. 특히 우라늄이 아닌 토륨 기반 원자로를 이용해 안전성을 높였다고 주장한다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 5일 세계 1위 조선업체인 중국선박그룹(CSSC) 산하 장난조선의 수석 엔지니어 후커이가 1만 4000개의 컨테이너를 실을 수 있는 원자력 상선의 세부 사양을 공개했다고 전했다. 지난달 중국의 무역 관련 격월간지 ‘선박(船舶)’에 실린 내용에 따르면 원자력 상선은 우라늄이 아니라 토륨 추진의 열 출력 200㎿(메가와트)급 융용염 원자로(TMSR)로 구동된다. 상선에 사용되는 원자로의 출력은 미국 해군의 최첨단 핵 공격 잠수함에 사용되는 S6W 가압수형 원자로의 수준과 같다. 우라늄 원자로는 대규모 냉각 시스템과 고압 격납 시설이 필요하지만 토륨 원자로는 냉각수 대신 액체 상태의 소금(용융염)을 냉각재로 사용한다. 또 핵무기를 제조할 수 있는 플루토늄을 생성하지 않아 기존 원자로보다 더 작고 조용하며 핵확산 저항성도 높다. 토륨 원자로에서 생성된 200㎿의 열은 선박을 구동하는 데 직접 사용되지 않으며 대신 브레이튼 사이클을 이용하여 초임계 이산화탄소(sCO₂) 발전기에 전력을 공급한다. 브레이튼 사이클은 이산화탄소를 극한 온도로 가열한 뒤 터빈을 통해 팽창시켜 전력을 생산해 거대한 화물선은 수년간 연료 보급 없이 바다를 횡단할 수 있다. 핵추진 선박에 대한 가장 큰 우려 중 하나는 원자로가 녹아내리는 노심 용융이나 방사능 누출 사고지만, 토륨 원자로는 소금을 냉각재로 사용하기 때문에 냉각수 부족으로 인한 노심 용융 가능성이 낮다. 중국 내몽골에는 토륨이 풍부한데, 단일 광산에서만 중국 전역에 1000년 이상 전력을 공급할 수 있는 양이 매장된 것으로 알려졌다. 미국 역시 1960년대에 테네시주 오크리지 국립연구소에서 최초의 토륨 원자로를 건설했지만, 용융 불화물염에 의한 파이프 부식을 포함한 기술적 문제로 인해 연구를 중단했다. 하지만 중국은 고비 사막에 있는 실험용 토륨 용융염 원자로에서 세계 최초로 장기 안정 운전을 달성한 데 이어 현재 더 큰 발전용 시범 원자로를 건설하고 있다고 밝혔다. 토륨 자체는 핵분열을 일으킬 수 없지만, 중성자를 흡수해 우라늄-233으로 변환시키면 핵무기 제조에 사용될 수 있어 중국이 상선이란 명목으로 핵 추진 항공모함이나 잠수함을 개발한다는 우려가 제기된다. 중국이 푸젠함에 이어 건조 단계에 있는 네 번째 항공모함은 핵 추진 방식과 첨단 전자식 사출기(캐터펄트)를 갖춘 것으로 알려졌다.

한국을 찾은 많은 외국인이 불야성을 이룬 서울의 야경을 보면 깜짝 놀라며 장관이라고 감탄을 터뜨린다. 문제는 지나친 인공조명은 사람은 물론 동식물의 생활 패턴을 교란해 문제를 일으킬 수 있다는 점이다. 이런 가운데, 중국 우한대 수자원 공학 연구실, 미국 밴더빌트대 지구·환경과학과, 노던 애리조나대 정보·컴퓨터·사이버 시스템 학부, 에코시스템 과학 연구센터, 오크리지 국립 연구소 환경과학 연구부, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 환경·지속가능성 연구소, 독일 라이프니츠 수자원·민물 어업 연구소, 베를린 자유대 생물학 연구소 공동 연구팀은 도시 인공조명이 식물의 성장 기간을 농촌 지역에 비해 최대 3주까지 연장한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 생장 기간이 길어지면 웃자람 현상이 발생해 수형(樹形)이 망가지거나, 식용 작물의 경우 수확량이 줄어들 수도 있다. 이 같은 연구 결과는 도시계획 및 토목공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 도시학’ 6월 17일 자에 실렸다. 한국뿐만 아니라 많은 나라에서 인구가 도시에 집중되면서 급격한 도시화가 발생하고 있다. 여기에 지구 온난화까지 더해져 도시는 더 뜨겁고, 더 환해지고 있다. 콘크리트와 아스팔트는 열을 흡수하고 방출해 도시 열섬 현상을 부채질한다. 이 때문에 도시는 주변 지역보다 낮과 밤 할 것 없이 대기 온도가 높다. 여름철 도심지역의 열대야가 더 심하고 길어지는 이유도 여기서 찾을 수 있다. 도시 공학자들에 따르면 최근 10년 동안 전 세계 도시의 야간 인공조명량은 이전보다 10% 이상 증가했다. 빛과 온도는 식물 성장 기간에 영향을 미치는데, 실제로 인공조명과 높아진 온도 탓에 도시의 식물들은 봄에 더 일찍 싹을 틔우고 꽃을 피우며, 가을에 더 늦게 낙엽을 떨군다. 그러나, 인공조명이 도시의 식물 생장에 미치는 영향은 많이 연구되지 않았다. 연구팀은 뉴욕, 파리, 토론토, 베이징 등 북반구 지역 428개 도시에 대해 2014년부터 2020년까지 위성 관측 데이터와 야간 인공조명, 지표면 근처 공기 온도, 식물 생장 기간에 대한 데이터를 분석했다. 그 결과, 야간 인공조명의 밝기는 농촌 지역에서 도시 중심지로 갈수록 기하급수적으로 증가하는 것이 확인됐다. 광량은 온도 증가보다 도시 식물의 생장 기간에 더 큰 영향을 미친다고 연구팀은 밝혔다. 특히 인공조명은 성장 시작 기인 봄보다 성장이 끝나는 가을에 더 큰 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 구체적으로 조사 대상이 된 도시들에서 성장 시작되는 시기는 농촌과 도시 주변 지역에 비해 평균 12.6일 빨리, 성장 종료 시기는 11.2일 늦었다. 이런 패턴은 조사 대상인 북반구 도시 전체에서 나타났지만, 대륙 간 차이가 있었다. 식물 성장 시작이 가장 빠른 곳은 유럽, 그다음이 아시아, 북미 지역 순으로 나타났고, 인공조명 평균 광량이 가장 큰 곳은 북미지역으로 나타났다. 또, 야간 인공조명 효과는 온대 기후대에서 더 강하게 나타나는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 덩샨 쉬 중국 우한대 교수는 “인공조명이 식물 생장에 미치는 영향은 LED 조명에서 더 강하게 나타나는 것으로 알려져 있다”며 “미래 도시 인프라 계획을 세울 때는 조명이 식물에 미치는 영향을 최소화하면서 기능적 요구를 충족하는 조명 시설을 설치할 수 있도록 해야 한다”고 말했다.

미국 정부가 도널드 트럼프 2기 행정부가 출범하기 직전인 지난 1월 한국을 ‘민감국가’에 추가한 것이 공식 확인되면서 한미 과학기술 협력에 차질이 생길까 우려가 커지고 있다. 16일 국내 과학계에 따르면 미국 에너지부(DOE) 산하 연구기관들과 협력을 진행 중인 정부출연 연구기관들은 불안감을 감추지 못하고 있다. 미국의 에너지 및 핵 안보와 관련된 정책을 담당하는 DOE는 산하에 아르곤 연구소, 페르미 가속기 연구소, 로런스리버모어 연구소, 로스앨러모스 연구소, 오크리지 연구소, 로런스버클리 연구소 등 17개 국립연구소를 거느리고 있다. 이들 연구소는 인공지능(AI), 원자력, 양자 기술 등 첨단 과학 연구를 시행하고 있어 한국의 주요 과학기술 협력 대상이다. 실제로 한국과학기술연구원(KIST)은 로런스리버모어 연구소와 연구 협력을 이어 오고 있으며, 아르곤 연구소, 브룩헤이븐 연구소 등과는 공동 연구를 추진 중이다. 한국생명공학연구원은 로런스버클리 연구소와, 한국전자통신연구원(ETRI)은 아르곤 연구소와 지난 1월 업무 협약을 맺기도 했다. 한국은 수출형 연구용 원자로 개발이나 사용후핵연료 재활용 기술인 파이로프로세싱 같은 주요 원자력 기술 상당수가 DOE 협조 없이는 이뤄질 수 없는 만큼 원자력 분야 협력이 특히 큰 타격을 받을 수 있다는 우려 섞인 전망이 나오고 있다. 일단 DOE는 “한미 간 과학기술 협력에 새로운 제한은 없다”고 밝히고 있지만, 실제 협력 과정에서는 다양한 걸림돌이 나타날 수 있다는 게 과학계의 우려다. 실제로 민감국가에 지정되면 DOE는 원자력을 비롯해 미국 국가 안보와 관련된 기술 공유를 제한할 수 있으며, 인력 교류, 공동 연구, 프로젝트 참여도 어려울 수 있다. 또 DOE 프로그램 참여나 관련 시설 방문 시에도 승인 요청 기한이 길어지는 등 장애 요소가 생길 것이라는 전망이다. 유상임 과학기술정보통신부 장관은 이날 KBS 1TV ‘일요진단’에 출연해 “공동 연구 자체가 무산되는 것은 아니지만 관련 규정에 따라 45일 전에 미리 신고해야 하는 등 여러 가지 불편한 점이 나오게 된다”고 밝히기도 했다.

미국 정부가 트럼프 2기 행정부가 출범하기 직전인 지난 1월 한국을 ‘민감국가’에 추가한 것이 공식 확인되면서 미국과 과학기술 협력에 차질이 생길까 우려가 커지고 있다. 미국 에너지부(DOE)는 지난 14일(현지시각) “바이든 행정부가 2025년 1월 초 한국을 ‘민감국가 및 기타 지정국가 목록’(SCL)에서 최하위 범주인 ‘기타 지정 국가’에 추가했다”며 공식 확인했다. 에너지부는 에너지와 핵 안보와 관련된 미국 정책을 담당하는 연방 부처로 핵무기 프로그램, 미 해군을 위한 원자로 생산, 방사성 폐기물 처리, 에너지 생산 등에 관한 업무를 담당하고 있으며, 다른 부처보다 과학기술 분야 연구 투자 비중도 높다. 에너지부 산하에는 정보방첩국(OICI)가 있는데 에너지 정책, 특히 핵무기 생산과 운영에 관한 정보를 담당하며 또 다른 산하 기관인 국가 핵안보국(NNSA)과 함께 매년 SCL을 지정해, 감시 및 관리를 한다.민감국가 목록에는 러시아, 중국, 리비아, 수단, 북한, 수단, 시리아, 쿠바, 이라크, 우크라이나 등은 물론 이스라엘, 대만, 인도까지 25개국(한국 제외)이 있다. 또, 에너지부 산하에는 아르곤 국립 연구소, 페르미 국립 가속기 연구소, 로런스 리버모어 국립 연구소, 로스앨러모스 국립연구소, 오크리지 국립연구소, 로런스 버클리 국립 연구소, 국립 재생 에너지 연구소 등 17개 국립 연구소가 있다. 이들 연구소는 인공지능(AI), 원자력, 양자 기술 등 첨단 과학 연구를 수행하고 있어 한국의 주요 과학기술 협력대상이기도 하다. 한국은 수출형 연구용 원자로 개발이나 사용 후 핵연료 재활용 기술인 파이로프로세싱 같은 주요 원자력 기술 상당수가 에너지부 협조 없이는 이뤄질 수 없는 만큼 원자력 분야 협력이 특히 큰 타격을 받을 수 있다는 우려 섞인 전망이 나오고 있다. 실제로 에너지부 산하 연구기관들과 협력을 진행 중인 국내 정부출연연구기관들은 드러내지는 않지만 불안함을 감추지 못하고 있다. 한국과학기술연구원(KIST)은 로런스 리버모어 연구소와 연구 협력을 이어오고 있으며, 아르곤 국립연구소, 브룩헤이븐 국립 연구소 등과 공동 연구를 추진 중이다. 한국생명공학연구원은 로런스 버클리 국립 연구소와, 한국전자통신연구원(ETRI)은 아르곤 국립연구소와 지난 1월 업무협약을 맺기도 했다. 일단 에너지부는 “한미 간 과학기술 협력에 새로운 제한은 없다”고 밝히고 있지만, 실제 연구 협력 과정에서는 다양한 걸림돌이 나타날 수 있다는 것이 과학계의 우려다. 실제로 민감국가에 지정되면 에너지부는 원자력을 비롯해 미국 국가 안보와 관련된 기술 공유를 제한할 수 있으며, 인력 교류, 공동 연구, 프로젝트 참여도 어려울 수 있다. 또, 에너지부 프로그램 참여나 관련 시설 방문 시에도 승인 요청 기한이 길어지는 등 실제 협력 장애 요소가 생길 것이라는 전망이다. 유상임 과학기술정보통신부 장관은 16일 아침 KBS 1TV 일요 진단에 출연해 “미국 에너지부 산하 연구소와 우리나라 연구소 간에 많은 글로벌 공동 연구가 진행되고 있다”며 “공동 연구 자체가 무산되는 것은 아니지만 그 규정에 의해서 45일 전에 미리 신고해야 하는 등 여러 가지 불편한 점이 나오게 된다”고 밝히기도 했다. 과기부 역시 “외교부 등 관계부처와 협의 중이다”라는 입장만 내놓고 있다.

많은 사람이 무더위를 피해 바다로, 계곡으로 떠난다. 울창한 숲이 있는 산 역시 피서지로 인기를 끈다. 요즘처럼 푹푹 찌는 더위에도 나무들이 터널을 이루고 있는 도심 공원이나 오래된 아파트 단지 입구에 들어서면 시원한 느낌이 드는 것만 봐도 숲이 피서지로 인기인 이유를 알 수 있다. 더군다나 요즘 같은 온난화 시대에 숲의 중요성은 날로 커지고 있다. 영국 버밍엄대, 스완지대, 뱅거대, 브리스톨대, 옥스퍼드대, 엑서터대, 랭커스터대와 미국 오크리지 국립연구소, 호주 웨스턴 시드니대, 파키스탄 아자드 자무 여자대 공동 연구팀은 베어 쓸 수 있을 만큼 충분히 성장한 나무들로 구성된 성림지(成林地)가 기후변화 대응에 중요한 역할을 한다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 기후과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후변화’ 8월 12일자에 실렸다. 연구팀은 수령 180년 이상, 평균 높이 26m인 참나무들이 모여 있는 영국 중부의 숲에서 실시한 ‘장기 자유 공기 이산화탄소 농도 증가’(FACE) 실험 데이터를 정밀 분석했다. 연구팀은 30m 단위의 격자로 6개 구역을 나눈 뒤 이산화탄소가 높은 환경에 노출시킨 세 곳과 나머지 다른 세 곳의 탄소 흡수 능력 및 목재 생산 능력을 비교했다. 그 결과 오래된 나무들도 대기 중 이산화탄소가 늘어남에 따라 목질 바이오매스 생산을 증가시키며 이산화탄소를 배출하는 잎이나 미세 뿌리 같은 부분은 발달하지 않는 것으로 확인됐다. 이는 기존 연구 결과들과는 달리 성림지가 대기 중 이산화탄소를 포집해 가두는 역할을 하는 동시에 목재 생산량 증가에도 도움이 된다는 의미다. 보통 숲 1㏊당 탄소 저장량은 런던에서 뉴욕까지(5569㎞) 편도 비행하는 여객기가 배출하는 이산화탄소 1% 정도로 알려졌다. 그런데 성림지는 ㏊당 연간 흡수 탄소량이 이보다 10배 크다고 연구팀은 설명했다. 그런가 하면 영국, 호주, 네덜란드, 인도, 미국, 벨기에 6개국 11개 대학과 연구기관으로 구성된 국제 공동 연구팀은 숲을 복원하는 것이 인간에게 이익을 줄 뿐만 아니라 생물 다양성을 증진하고 기후변화에도 대응할 수 있는 ‘1석3조’의 효과를 가진다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 8월 13일자에 발표했다. 연구팀은 기후 위기에서 파생되는 극단적 기상 현상, 생물 다양성 변화가 인간 웰빙에 미치는 영향까지 고려하는 ‘인간에 대한 자연의 기여’(NCP)라는 종합 분석 틀로 숲 복원을 인간과 자연 모두에 도움을 주는 전체론적 측면에서 살펴봤다. 그 결과 통합 숲 복원 계획은 평균적으로 기후변화 완화도를 83.3%, 생물 다양성 가치를 89.9%, 사회경제적 이익을 93.9% 높이는 것으로 나타났다. 트리샤 고팔라크리슈나 영국 엑서터대 박사(지리학)는 “생태계 복원 계획을 세울 때 어느 하나의 목적에만 초점을 맞추지 말고 종합적으로 봐야 한다는 사실을 이번 연구가 알려 준다”고 말했다.

지구 온난화 문제는 21세기 인류가 직면한 가장 큰 도전입니다. 산업 시대 이전과 비교해서 섭씨 1.5도 이내로 기온 상승을 억제하려는 목표는 현재로서는 실현 가능성이 작아 보이고 가능하면 2도 이내라도 억제하기 위해 노력하고 있으나 이 역시 달성 가능성이 높아 보이지 않습니다. 문제 해결의 열쇠는 결국 인류가 얼마나 빨리 화석 연료 사용을 줄이고 친환경 에너지로 전환할 수 있느냐에 달려 있습니다. 운송 수단 가운데서 자동차는 가장 빠른 속도로 친환경 전환이 이뤄지고 있습니다. 하지만 선박이나 항공기는 상대적으로 전환이 더딜 수밖에 없는 상황입니다. 아무리 배터리 기술이 발전해도 대형 여객기나 초대형 컨테이너선에 탑재하기는 어려운 상황이기 때문입니다. 수소 연료 전지의 경우 다루기 까다롭고 위험할 수 있는 수소를 항공기에 탑재해야 한다는 부담이 있습니다. 따라서 항공기 및 엔진 제조사들은 수소나 전기 비행기 같은 친환경 항공기 기술에 투자하는 한편 기존의 항공기의 에너지 효율을 높이는 데 집중하고 있습니다. 동체와 날개를 하나로 이은 블렌디드 윙 바디(BWB) 기술이나 매우 효율이 높은 제트 엔진 등이 그런 경우입니다.항공기 엔진 제조사인 제너럴 일렉트릭(GE)과 사프란 항공 엔진(Safran Aircraft Engines, 과거 Snecma)은 지난 1980년대 도전했지만, 결국 개발을 포기했던 엔진인 프롭팬(propfans) 엔진 기술을 부활시켰습니다. 현재 항공기 엔진의 주류는 일반적인 여객기에 표준으로 사용되는 제트 엔진인 터보팬 엔진과 터보팬 엔진보다 속도는 느리지만 연료 효율은 우수한 터보프롭 엔진입니다. 당연히 항공기 엔진 개발자들은 이 두 엔진의 장점을 합친 엔진을 개발하기 위해 연구했습니다. 1970년대 나온 해법 중 하나는 터보팬 엔진의 일부 팬을 노출한 것 같은 디자인을 지닌 프롭팬 엔진입니다. 가장 큰 팬이 덕트 밖으로 나온 구조라서 오픈 로터 엔진이나 언덕티드 팬(Unducted fans, UDFs)이라고도 불렸습니다. 여러 개의 블레이드를 지닌 팬이 고속으로 회전하면서 충분한 속도를 내면서도 터보팬과 비슷한 연료 효율을 지니고 있었습니다. GE는 1980년 대에 실제로 프롭팬 엔진인 GE 36 UDF 엔진을 개발해 1988년 판보로 에어쇼에서 공개한 적도 있습니다. 이 프로토타입 엔진은 맥도널 더글라스의 MD-80의 꼬리에 설치할 수 있는 정도의 실물 크기 엔진입니다. 하지만 이 시기 진행된 프롭팬 개발은 결국 상업적으로 실패했습니다. 기존의 엔진보다 30% 정도 연료 효율이 좋기는 했지만, 당시 기술로 복잡한 형태의 팬을 제조하기도 쉽지 않았고 결정적으로 국제 유가가 하락하면서 연비가 우수한 엔진에 대한 수요도 감소했기 때문입니다. 하지만 지구 온난화 문제로 기름값과 상관없이 최대한 온실가스 배출을 줄일 수 있는 엔진 개발이 필요해지면서 GE는 사프란과 손잡고 50대 50으로 조인트 벤처인 CFM International RISE를 설립해 다시 프롭팬 엔진 개발에 나섰습니다. 물론 그동안 세월이 흘렀고 기술이 진보한 만큼 프롭팬 연구팀은 완전히 새로운 기술로 무장했습니다. 제조가 까다로운 팬 블레이드의 경우 이제는 3D 프린터를 이용해서 최적의 형태로 제작할 수 있습니다. 에너지 효율을 높일 수 있는 최적의 팬 디자인 역시 과거처럼 수작업에 의존하지 않고 슈퍼컴퓨터의 도움을 받아 훨씬 정교하게 수행할 수 있습니다. CFM 연구팀은 미국 에너지부 산하의 오크리지 국립 연구소의 엑사스케일 컴퓨터인 프런티어 슈퍼컴퓨터를 이용해 최신 CFD (computational fluid dynamic) 모델을 만들었습니다. 그리고 이를 통해 최적의 효율을 지닌 프롭팬 엔진의 프로토타입을 개발했습니다. (사진) 다만 그동안 터보팬 엔진 역시 끊임없이 진화해서 효율이 꽤 높아졌기 때문에 현재 목표는 기존의 터보팬 엔진 대비 20% 정도 연료 효율을 개선하는 것입니다. 현재 CFM의 프로토타입 엔진은 400회 정도 지상 엔진 테스트를 마친 상태로 실제 항공기에 탑재해 비행 테스트를 진행하기 위한 준비 중입니다. 여객기의 외형을 크게 바꿀 수도 있는 신개념 엔진이 과연 성공할 수 있을지 결과가 주목됩니다. 

현대엔지니어링이 ‘4세대 초고온가스로 소형 모듈원전’ 전문 기업인 미국 USNC사와 함께 초소형모듈원전(MMR) 분야의 선두주자 입지 굳히기에 나선다. 현대엔지니어링은 지난 26일 USNC사와 ‘캐나다 초크리버 MMR 실증사업’ 관련 주요 기자재 구매계약을 체결(사진)했다고 28일 밝혔다. 현대엔지니어링은 이번 구매계약 체결로 초크리버 MMR 실증사업 플랜트 건설을 위한 발전 설비와 냉각 시스템, 방사능 기자재 등을 공급하고 구매 지원 서비스를 제공하게 된다. 이 사업은 4세대 원자로 가운데 상용화가 가장 앞서 있으며, 최고 수준의 안전성을 확보해 세계 원전시장에서 주목받고 있다. 앞서 지난 6월 두 업체는 이 사업과 관련, 상세 계약을 맺었다. 이날 구매계약 체결로 세계 최초 4세대 MMR 플랜트의 건설을 목전에 두게 됐다고 회사 측은 설명했다. 현대엔지니어링은 앞으로 4세대 MMR 사업 추진에 그치지 않고 ‘고출력 다목적 모듈원전’ 개발에도 나설 방침이다. 기존 MMR보다 출력과 열에너지를 월등히 향상해 전력 생산 및 고온수전해 방식을 활용한 수소 생산 확대에 기여할 것으로 기대되는 기술이다. 현대엔지니어링은 홍현성 대표가 지난 24일 미국 오크리지의 USNC MMR 핵연료 공장 준공식에 참석한 가운데 USNC와 ‘고출력 다목적 모듈원전’ 기술개발을 위한 상호협력 업무협약도 체결했다. 현대엔지니어링 관계자는 “회사의 모든 역량을 동원해 MMR 관련 기술개발과 글로벌 선두주자로서의 입지를 굳힐 것”이라고 말했다.

2010년대 초 중국은 미국산 CPU와 GPU를 이용해 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터를 선보였습니다. 이에 자극받은 미국 정부는 2015년 오바마 행정부 시절 국가 전략 컴퓨팅 구상(National Strategic Computing Initiative, NSCI)을 발표했습니다. 미국 에너지부, 국방부, 국립 과학 재단(NSF)가 주도해 인텔, 엔비디아, AMD, IBM 등 주요 IT 제조사들과 함께 슈퍼컴퓨터 분야에서 미국의 우위를 지킬 차세대 슈퍼컴퓨터를 만들기로 합의한 것입니다.  2016년 국가 전략 컴퓨팅 구상에 참여한 기관 및 기업들은 2022년에 첫 엑사플롭스(ExaFlops)급 슈퍼컴퓨터를 만들 수 있을 것으로 예측했습니다. 그리고 우선 오크리지 국립 연구소와 로렌스 리버모어 국립 연구소에 서밋 (Summit)과 시에라 (Sierra)라는 100-300 페타플롭스급 슈퍼컴퓨터를 만들기로 계획했습니다. 이 슈퍼컴퓨터는 IBM의 파워 CPU와 엔비디아의 볼타 GPU를 사용한 것이었습니다.  하지만 두 회사에만 의존하는 경우 슈퍼컴퓨터 시장 독점 우려와 함께 실패할 경우 목표 달성이 힘들어지는 문제가 있습니다. 따라서 미국 정부는 인텔과 AMD에도 비슷한 조건으로 슈퍼컴퓨터를 개발하게 했습니다. 이들은 각각 독자 CPU + GPU 플랫폼을 이용해 슈퍼컴퓨터를 개발하기로 했습니다. 2016년 독자 CPU를 기반으로 세계 최고 성능 슈퍼컴퓨터를 개발한 중국에 대응하기 위해서는 미국이 가진 모든 자원과 최고의 회사들을 다 동원해야 한다는 절박함도 있었습니다.  그리고 행정부가 두 번 바뀐 2022년에 미국은 세계 최초의 엑사플롭스급 슈퍼컴퓨터를 선보였습니다. 정확히 예상한 시점에 목표에 도달한 것입니다. 첫 번째 타자는 AMD가 개발한 프런티어 (Frontier) 슈퍼컴퓨터입니다. AMD의 트렌토 (Trento) 64 코어 CPU와 라데온 인스팅트 MI250X GPU를 이용한 슈퍼컴퓨터로 최근 1.102 ExaFlop/s의 연산 속도를 기록해 세계에서 가장 빠른 컴퓨터이자 사상 최초로 엑사플롭스급 연산 능력을 지닌 슈퍼컴퓨터로 기록됐습니다.  프런티어는 한 개의 CPU와 네 개의 GPU가 기본 구조로 각 CPU마다 512GB DDR4 메모리를 탑재하고 GPU마다 128GB의 HBM2e 메모리를 탑재해 하나의 노드 (node)를 구성합니다. 그리고 128개의 노드가 하나의 올림푸스 랙 (Olympus Rack)이라는 거대한 냉장고 같은 구조를 만듭니다. 최종적으로 74개의 랙이 모여 프런티어 슈퍼컴퓨터를 구성하는 것입니다. 노드의 숫자만 9,408개로 같은 수의 CPU와 네 배나 되는 GPU가 탑재되어 있습니다. 메모리 용량만 HBM2e 메모리 4.6PB, DDR4 메모리 4.6PB이며 700PB가 넘는 거대한 저장 장치를 갖고 있습니다. 소비하는 전력은 웬만한 발전소 한 개에 해당하는 29MW입니다. 프런티어의 성과는 오바마 시절부터 시작된 슈퍼컴퓨터 투자가 정권이 바뀌어도 지속적으로 이뤄진 덕분입니다. 슈퍼컴퓨터는 미국처럼 관련 기술이 많이 축적된 국가에서도 개발부터 실제 가동까지 오랜 시간이 걸리는 분야입니다. 당연히 그사이 행정부가 바뀌는 경우가 비일비재합니다. 하지만 정치적 상황과 관계없이 슈퍼컴퓨터처럼 미국의 국력과 직접 연관되는 분야에는 아낌없는 투자가 이뤄졌기 때문에 지금의 성과가 나왔다고 할 수 있습니다.  하지만 1등은 하는 것보다 지키는 것이 더 어렵습니다. 중국은 말할 것도 없고 슈퍼컴퓨터 분야에서 상당한 독자 기술력을 지닌 일본도 다시 1위 타이틀을 차지하기 위해 연구를 계속하고 있습니다. 따라서 이미 미국은 2엑사플롭스 이상의 연산이 가능한 차세대 슈퍼컴퓨터 개발과 투자를 동시에 진행하고 있습니다. AMD는 프런티어 이외에도 Zen 4 기반의 최신 CPU와 최신 GPU를 사용한 엘 카피탄 (El Capitan)을 2023년 선보일 예정으로 목표 성능은 2엑사플롭스입니다. 인텔 역시 오로라(Aurora)라는 엑사플롭스급 슈퍼컴퓨터를 개발 중인데, 인텔의 사파이어 래피즈 제온 CPU와 폰테 베키오 GPU를 이용해 곧 모습을 드러낼 예정입니다.  엔비디아는 역시 최근 로스 알라모스 국립 연구소에 공급할 AI 슈퍼컴퓨터인 버나도 (Venado)를 추가로 공개했습니다. 엔비디아가 자체 개발한 Arm 기반 서버 프로세서인 그레이스 슈퍼칩과 호퍼 GPU를 이용한 슈퍼컴퓨터로 특히 AI 관련 연산에 특화되어 10 엑사플롭스 AI 연산이 가능합니다. 엔비디아는 그레이스 슈퍼칩을 이용한 차세대 슈퍼컴퓨터 프로젝트를 몇 개 공개했으며 첫 제품은 2023년에 볼 수 있을 것이라고 언급했습니다. 과거 인텔, AMD, IBM 같은 다른 회사 CPU를 이용해 자사 GPU와 같이 사용했던 데서 벗어나 CPU 독립을 이룰 수 있을지 결과가 주목되는 상황입니다.  미국의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 개발 성공은 정파를 떠나 장기적이고 일관성 있는 정책이 과학기술 발전에 중요하다는 것을 보여주는 또 다른 사례입니다. 다음 미국 대선에 누가 당선될지는 알 수 없지만, 현재 진행 중인 미국의 슈퍼컴퓨터 육성 정책은 크게 달라지지 않을 것으로 예상됩니다.

조신흠 계명대 화학공학전공 교수와 오크리지 국립 연구소가 공동 연구로 빛과 상호 작용할 수 있는 초소형 반도체 나노큐브 정밀 조각 기술을 구현했다. 이와 같은 연구성과는 Phys.org 과학 뉴스와 오크릿지 연구소 뉴스로 소개되며, 더 빠른 컴퓨터 칩과 민감도 높은 광학 소재를 향한 도약이라는 평가를 받고 있다. 조 교수는 전자 현미경 빔으로 원자규모 초미세 구멍을 내 빛의 전자기장 신호를 제어하고 전달하는 패턴 구조를 조립해 냈다. 반도체 나노입자 자가조립구조를 전자 빔으로 조각을 한 초미세 구조 속에는 플라즈몬이라고 하는 전자의 집합적 진동으로 극소 공간에 구속된 강력한 전자파를 발현시켰다. 강력한 전자기파를 구속하는 나노 구조는 사람 머리카락보다 100,000배 더 얇은 나노미터 또는 10억 분의 1미터의 초미세 규모다. 본 연구로 활용된 나노입자는 반도체 재료 기반으로 에너지 조정 가능성의 핵심으로 빛과 전자 두 물리 세계의 장점을 모두 사용할 수 있는 기술이다. 나노 크기 큐브 시스템은 특정 위치에서 빛을 극도로 구속하고, 에너지를 조정 튜닝을 할 수 있게 해 준다. 전자빔으로 나노미터만큼 작은 3차원 구조를 조각하기 위한 이전 작업을 기반으로 플라즈몬 효과와 구조가 조각될 수 있음을 증명하고 있다. 주석과 불소로 도핑된 산화인듐으로, 금속처럼 행동하는 투명 반도체 소재로 만들어진 나노 큐브를 사용해 플라즈몬 나노회로에서 빛의 흐름을 지시할 수 있는 구조를 궁극적으로 대량 생산하는 데 필요한 기초적인 이해를 도울 것으로 보인다. 조 교수는 “1nm 이하 구조는 난제로 남아있지만, 본 연구를 통해 대량 1nm 나노구조 틈(gap)을 실현하기 위해 나노입자 자가조립 기법을 활용. 초미세 공정을 확장하여 전자 빔 조각 기법으로 미세 광회로 등 원하는 구조를 디자인할 수 있는 기술을 고안하게 됐다”고 연구 취지를 설명했다

‘수-헬-리-베-붕-탄-질-산-플-네-나….’ 중·고등학교에서 처음 화학이라는 과목을 배울 때 선생님들은 가장 먼저 ‘원소 주기율표’를 외우도록 합니다. 왜 암기해야 하는지도 모른 채 외우다 보니 많은 사람들이 화학은 암기과목이고 재미없는 학문이라는 잘못된 고정관념을 갖게 됩니다. 1896년 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프가 당시 알려진 30여개의 원소를 원자량과 원소 성질에 따라 배치해 주기율표를 만들었습니다. 멘델레예프의 주기율표는 아직 발견되지 않은 원소들의 원자량과 성질을 정확하게 예측할 수 있게 해 줬습니다. 화학을 연금술 수준에서 벗어나 예측 가능한 학문으로 만들고 지난 20세기를 ‘화학의 세기’가 되도록 한 것도 주기율표 덕분입니다. ●핵실험서 극미량 생성되는 초방사성 원소 실제로 화학자와 물리학자들은 주기율표로 알려져 있는 원소들의 새로운 성질을 연구하거나 미지의 원소들을 찾아나섭니다. 미국 로런스 버클리 국립연구소 화학부, 분자주조(Molecular Foundry)부, 캘리포니아 버클리대 핵공학과, 로스알라모스 국립연구소, 조지워싱턴대 화학과 공동연구팀은 주기율표 끄트머리 부분에 있는 원자번호 99번 ‘아인슈타이늄’(Es)의 결합거리와 복합구조를 관찰하는 데 최초로 성공했습니다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처’ 2월 4일자에 실렸습니다. 아인슈타이늄은 원소번호 89번 악티늄(Ac)부터 103번 로렌슘(Lr)이 배치된 악티늄족 원소입니다. 악티늄족 원소는 모두 반감기를 갖고 붕괴하는 방사성 원소들입니다. 아인슈타이늄은 1952년 11월 초 미국이 태평양 한가운데 마셜제도에서 수소폭탄 실험을 하고 한 달 뒤 낙진 속에서 100번 원소 페르뮴(Fm)과 함께 발견됐습니다. 수소폭탄 실험에서 발견된 원소다 보니 아인슈타이늄 발견은 군사기밀로 다뤄지다가 1955년이 돼서야 공개됐습니다. 초방사성 원소라고 불리는 아인슈타이늄은 은백색 금속원소로 자연에서는 존재하지 않고 핵실험이나 고출력 원자로에서나 극미량으로 만들어집니다. 자연에서 존재하는 시간이 지나치게 짧다 보니 기초과학 연구 이외에는 활용처를 찾지 못하고 있지만 암 치료에 사용될 가능성이 있는 것으로 평가받고 있습니다. ●새 치료제나 원자력 기술 개발 도움 기대 연구팀은 오크리지국립연구소의 연구용원자로 ‘HFIR’을 이용해 순수한 아인슈타이늄을 만들어 결합거리를 측정하는 데 성공한 것입니다. 아인슈타이늄은 발견된 지는 오래됐지만 밝혀진 것이 거의 없고 이를 이용해 활용하는 데도 어려움을 겪는 것은 어떤 화학반응을 일으킬 수 있는지 제대로 이해하지 못했기 때문입니다. 이번 결합거리 측정의 성공은 다른 악티늄족 원소들의 특성도 예측할 수 있을 뿐만 아니라 아인슈타이늄이 다른 분자와 어떻게 결합시킬 수 있는가를 이해할 수 있게 해 주는 만큼 새로운 방사성 치료제나 원자력기술 개발에도 도움을 받을 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 어쩌면 이번 연구는 보통 사람의 시선으로 보기에는 그저 과학자들의 호기심이나 충족시키는 쓸데없는 짓처럼 보일 수도 있습니다. 그렇지만 우리처럼 항상 과학에서 실용성이나 당장 써먹을 수 있는 것에만 관심을 갖다 보면 과학 선도국은커녕 매년 10월 다른 나라 과학자들이 노벨과학상 수상을 하는 것을 지켜만 봐야 할 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

코로나19를 일으키는 SARS-CoV-2 코로나바이러스는 사람 세포에 침투한 후 내부에서 세포의 자원을 이용해 유전자와 단백질을 만든다. 인체의 자원을 가로채 자신의 유전자와 단백질을 만든 바이러스 입자들은 세포를 파괴한 후 탈출해 새로운 숙주가 될 세포를 찾아 나선다. 현재 전 세계 과학자들은 이 과정을 차단할 수 있는 약물을 개발하기 위해 사력을 다하고 있다. 가장 먼저 치료제로 승인을 받은 렘데시비르의 경우 코로나바이러스의 RNA 의존 RNA 중합효소 (RNA-dependent RNA polymerase, RdRp)를 억제하는 약물이다. 그 외에 바이러스가 세포 내로 침투하는데 필요한 프로테아제(Protease)나, 바이러스가 세포에 달라붙는데 필요한 돌기 단백질 (Spike protein) 등이 현재 개발 중인 코로나 19 치료제의 주요 목표다. 미국 에너지부 산하의 오크리지 국립연구소 (ORNL) 및 아르콘 국립연구소의 과학자들은 상온에서 X선을 이용해 코로나바이러스의 주요 단백질을 만드는데 필요한 프로테아제의 3차원 구조를 확인했다. (사진 참조) 이 프로테아제는 바이러스가 생산한 긴 단백질 사슬을 적당한 크기로 잘라 바이러스 복제에 필요한 단백질로 만든다. 따라서 이 과정을 막으면 코로나바이러스의 증식을 막을 수 있다. 따라서 과학자들은 코로나바이러스 프로테아제의 3차원적 구조를 상세히 연구했다. 다만 이를 위해서 프로테아제를 매우 낮은 온도에서 얼려야 하는 문제점이 있었다. 저널 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 발표된 논문에서 오크리지 및 아르곤 국립연구소의 과학자들은 프로테아제 결정의 크기를 키워 온도를 낮추지 않고도 X선을 통해 프로테아제의 3차원 형태를 분석했다. 연구를 이끈 오크릿지 국립연구소의 안드레이 코발레프스키(Andrey Kovalevsky)에 의하면 이 프로테아제는 바이러스이 심장이나 다름없는 중요한 효소로 그 기능이 정지되면 코로나바이러스가 더 이상 증식하거나 퍼지지 못하게 된다. 이번 연구는 바이러스가 실제로 증식하는 온도에서 3차원 구조를 확인했다는 데 의의가 있다. 연구팀은 현재 이 데이터를 바탕으로 슈퍼컴퓨터 서밋 (Summit)을 통해 프로테아제에 가장 잘 결합할 수 있는 물질을 찾고 있다. 프로테아제와 결합해서 그 기능을 방해하면 코로나 19 치료제로 사용할 수 있기 때문이다. 물론 이번 연구가 바로 신약 개발이 가능하다는 의미는 아니지만, 효과적인 신약 개발을 도울 수 있을 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

2020년 최대의 화두는 의심할 바 없이 코로나 19 대유행입니다. 치료제나 백신이 없는 신종 감염병이 엄청난 속도로 전파되면서 몇 달 만에 지구상에서 안전한 국가가 거의 없는 지경에 이르렀습니다. 이에 따라 과학기술계와 의학계의 최대 관심사도 코로나 19 관련 연구가 됐습니다. 물론 IT 분야도 예외가 아닌데, 국립 연구소와 민간 연구소, 그리고 IT 거대 기업이 모두 강력한 슈퍼컴퓨터를 이용해 코로나 19와의 전쟁에 뛰어들고 있습니다. 최근 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 미국 에너지부 산하 오크리지 국립 연구소의 슈퍼컴퓨터 서밋(Summit)은 코로나 19를 일으키는 SARS-CoV-2 코로나바이러스의 표면 돌기 단백질에 결합할 수 있는 약물을 시뮬레이션해서 77가지 우선 후보 물질을 찾아냈습니다. 특효약을 찾아낸 건 아니지만, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 가능성 있는 약물을 찾는 기간을 줄였다는 데 의의가 있습니다. 하지만 이 성과는 슈퍼컴퓨터를 코로나 19 정복에 사용하려는 연구의 시작에 불과합니다. 최근 IBM을 포함한 여러 정부 기관 및 기업들은 보유하고 있는 슈퍼컴퓨터를 한데 모아 더 강력한 슈퍼컴퓨터 네트워크를 구성하기로 결정했습니다. 코비드 19 고성능 컴퓨팅 컨소시엄 (COVID-19 High Performance Computing Consortium)은 현재까지 16개 기관이 참여 의사를 밝혔습니다. 여기에는 IBM을 포함해 미 에너지부 산하의 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL), 오크리지 국립 연구소(ORNL), 아르곤 국립 연구소 (ANL), 산디아 국립 연구소 (SNL), 로스앨러모스 국립 연구소 (LANL), 나사, MIT, 아마존, 구글, 마이크로소프트가 포함됩니다. 코비드 19 고성능 컴퓨팅 컨소시엄 슈퍼컴퓨터의 연산 능력을 합치면 330페타플롭스 이상의 연산 능력으로 서밋보다 더 강력한 성능을 구현할 수 있습니다. 참고로 총 77만 5000개의 CPU와 3만 4000개의 GPU를 사용합니다. 앞으로 더 많은 기업과 기관이 참가할 가능성도 있기 때문에 이 수치는 더 늘어날 수 있습니다. 핵심 목표는 이렇게 강력한 컴퓨팅 파워를 이용해 감염역학, 생물정보공학, 분자모델링 연산을 지원하는 것입니다. 이는 치료제 및 백신 개발은 물론 가장 효과적인 방역 방법을 찾는 데 도움을 줄 것입니다. 소수의 강력한 슈퍼컴퓨터 대신 수많은 개인 사용자의 컴퓨터를 기여받아 분산 컴퓨팅 프로젝트를 수행하는 'Folding@Home 프로젝트' 역시 코로나 19 정복을 위해 힘을 보태고 있습니다. 3월 25일에는 총 463만 개의 CPU와 43만 개의 GPU의 자원을 기부 받아 총 1.5엑사플롭스의 연산 능력을 확보하는 데 성공했습니다. Folding@Home의 목표는 코로나 바이러스가 사람 세포에 침투하는 경로인 ACE2 수용체 연구에 컴퓨팅 자원을 사용하는 것입니다. 이미 Folding@Home은 에볼라 바이러스의 V35 단백질 관련 시뮬레이션을 지원해 치료제 개발에 도움이 되는 정보를 제공하기도 했습니다. 분산 컴퓨팅 프로젝트가 코로나 19 연구에서도 성과를 거둘 수 있을지 주목됩니다. ( https://foldingathome.org/covid19/ 참고) 코로나 19는 강력한 신종 전염병으로 인류를 위협하고 있습니다. 하지만 전염병과 싸우는 인류의 능력 역시 전례 없이 커졌습니다. 슈퍼컴퓨터 하나만 보더라도 몇 년 전에는 생각하기 힘든 강력한 성능을 지닌 슈퍼컴퓨터를 아낌없이 코로나 19 관련 연구에 투입하고 있습니다. 가까운 미래에 슈퍼컴퓨터를 통해 코로나 19 치료제를 찾아냈다는 소식이 들리기를 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

경질된 볼턴의 ‘선 비핵화-후 체제보장’ 北은 ‘정권교체 방식’이라며 극렬 반발 김정은에게 협상 복귀 명분 제공이자 유연한 접근으로 성과 내겠다는 의지 “비핵화·평화체제 등 다층적 동시 협상 北 영변 동결·검증-美 종전선언” 전망도널드 트럼프 미국 대통령이 대북 강경파 존 볼턴 백악관 국가안보보좌관을 경질한 주된 이유로 볼턴 전 보좌관이 북한 비핵화에 ‘리비아 모델’을 적용하려 했던 점을 지목해 파장을 일으키고 있다. 미국 현직 대통령이 리비아 모델에 대한 반대 입장을 공개적으로 표명하며 그것을 주장한 핵심 참모를 경질한 것은 북한 비핵화 협상 30여년 역사에 가장 인상적인 장면으로 기록될 만하다는 평가가 나온다. 트럼프 대통령의 발언은 미국 내 강경파가 주장해 온 ‘일괄타결식’보다는 북한이 요구하는 ‘단계적·동시적’ 비핵화에 방점을 찍는 성격이어서 교착상태에 빠진 비핵화 협상이 급물살을 탈 전망이다. 북한은 미국의 리비아 모델 적용 시도는 물론 언급 자체에도 민감하게 반응하며 극렬히 반발해 왔기에 트럼프 대통령의 이번 리비아 모델 반대 발언은 북한에 북미 협상 복귀의 명분을 재차 제공하겠다는 의도뿐만 아니라 향후 협상에서 유연한 접근으로 성과를 내겠다는 강력한 의지로 풀이된다. 한마디로 트럼프 대통령이 정말로 북한과 딜(거래)을 하겠다는 의지가 드러났다고 볼 수 있다. ‘선 비핵화·후 체제보장’으로 요약되는 리비아 비핵화 모델은 ‘정권교체’로 귀결됐기에 북한으로서는 절대 받아들일 수 없는 비핵화 방식이다. 리비아 모델은 리비아가 2003년 선제적이고 자발적으로 핵무기를 포기하고 모든 핵 자산을 미국 테네시주 오크리지 연구소로 반출해 비핵화를 달성했던 방식을 뜻한다. 이후 미국은 리비아와 외교관계를 회복하는 등 일부 상응조치를 취했지만 체제 안전보장은 확약하지 않았다. 결국 리비아의 무아마르 카다피 정권은 2011년 리비아 내전 이후 미국을 비롯한 서방의 군사 개입으로 붕괴됐고 카다피는 사망했다. 앞서 볼턴 전 보좌관이 1차 북미 정상회담 직전인 지난해 5월 리비아 모델을 언급하자 김계관 당시 북한 외무성 제1부상은 “대화 상대방을 심히 자극하는 망발”이라고 비난하고 북미 정상회담을 재고려할 수 있다며 반발했다. 당시 트럼프 대통령은 “리비아 모델은 우리가 북한에 대해서 생각하는 모델이 전혀 아니다”라며 진화에 나선 바 있다. 그럼에도 볼턴 전 보좌관은 2차 북미 정상회담 과정에서 일괄타결을 주장해 결국 회담이 결렬됐다. 이에 북미가 이르면 이달 말 재개할 실무협상에서 비핵화의 최종 상태와 로드맵은 포괄적으로 규정하되 구체적 합의는 단계별로 여러 차례 타결해 이행하는 방식, 즉 ‘포괄적 합의·단계적 이행’에 공감대를 이룰 가능성도 제기된다. 단계적 비핵화에 상응하는 방식으로 단계적 체제 보장을 해 주거나 단계적으로 제재를 해제하는 식이다. 홍민 통일연구원 북한연구실장은 “트럼프 대통령의 발언은 볼턴 식의 단선적 선후론에서 다층적 동시론으로 협상할 수 있다는 의미”라며 “비핵화, 평화체제 등 여러 사안을 동시적으로 진행할 수 있으며 단계적으로 할 수 있는 사안부터 쪼개서 할 수 있다는 것”이라고 했다. 조성렬 국가안보전략연구원 자문연구위원은 “실무협상에서는 큰 로드맵보다는 작은 딜에 집중할 가능성이 있다”며 “북한은 영변 핵시설 등 모든 핵물질 생산 시설을 동결하고 검증을 받는 대신 미국은 북미 연락사무소 개소나 종전선언 등 초기 단계의 정치적 체제 안전보장 조치를 취하는 방향으로 합의를 할 수도 있다”고 했다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr서유미 기자 seoym@seoul.co.kr

인류 역사상 가장 파괴적이었던 전쟁, 제2차 세계대전이 이어지는 동안 신도시 오크리지에서는 이상한 일이 일어나고 있었다. 외지에서 오크리지로 노동자들이 흘러들어 오기 시작했는데, 하나같이 중요한 프로젝트가 있다는 말로 전근을 제안받았고 엄격한 채용 과정을 거쳐야 했다. 남자들은 군대에 자원입대하거나 징병됐으므로 채용된 이들은 상당수가 여자들이었다. 프로젝트가 시작되자 그들은 의문의 노동에 동원됐다. 사방에 감시자들이 있었고 누구도 속 시원히 이 프로젝트가 무엇인지를 말해 주지 않았다. 여자들은 자신이 무엇을 하고 있는지를 어렵게 추측했고 어떤 이들은 짐작하면서도 입을 다물었다. 그리고 1945년 8월, 오크리지의 여자들은 마침내 원자폭탄이 투하됐다는 라디오 뉴스를 듣는다. 그들은 자신의 손으로 우라늄 농축을 하고 있었다. 최초의 원자폭탄이 바로 이곳 오크리지에서 탄생한 것이다. ‘아토믹 걸스’는 맨해튼 프로젝트의 핵심 공정이 진행됐던 비밀 신도시 오크리지 여성들의 이야기를 그려낸 논픽션이다. 이야기는 오크리지에서 원자폭탄의 연료원을 만들었지만 정작 그 사실을 알지 못했던 여성 노동자들과, 직접 개발 과정에 참여했던 여성 과학자들을 중심으로 진행된다. 저자는 당사자들의 구술과 충실한 취재를 바탕으로 오크리지의 비밀 임무와 일상을 생생하게 묘사해 낸다. 저자는 과학자들의 이론을 현실로 만든 ‘보이지 않는 위대한 사람들’에 주목하고자 한 의도를 밝힌다. 맨해튼 프로젝트에 대한 정당성을 판단하는 대신 그때 그곳에 있던 사람들이 무엇을 느꼈는가에 집중했다고 말한다. 거대한 역사적 사건의 중심에 있던 개인들은 한 명 한 명이 모두 이름과 역사를 가진 사람들이었다. 오크리지의 “여자들은 인사부에서 화학부까지 구석구석에 포진해” 있었으며 모든 분야의 일을 했다. 여자들은 살벌한 감시하에서도 이 도시에 사회적 유대감을 가져왔고, 생명력을 불어넣었다. ‘아토믹 걸스’가 분리된 두 세계의 교차를 절묘하게 다루고 있다는 점도 흥미롭다. 저자는 ‘튜벌로이’(우라늄)라는 챕터를 교차해 보여 주는 방식으로 과학의 세계와 일상의 세계가 맞닿는 지점을 포착한다. 오크리지의 한쪽에서는 과학자들이 모여 인류 역사상 누구도 실현한 적 없었던 첨단 기술을 구현하려 하고 있었다. 그리고 또 다른 한쪽에는 무슨 일을 하는지도 모른 채 첨단 기술의 실현에 결정적으로 기여했던 노동자들이 있었다.

로이터 보도…핵 관련 모든 인프라 제거 등 ‘빅딜’ 요구“빅딜 문서에 ‘화학·생물전, 이중용도 능력’ 명시”트럼프가 김정은에 직접 비핵화 정의내린 건 처음“북미정상회담 결렬 단서될 듯”도널드 트럼프 미국 대통령이 지난달 27~28일 베트남 하노이에서 열린 2차 북미정상회담에서 김정은 북한 국무위원장에게 북한의 핵무기와 핵폭탄 연료를 미국으로 넘기라는 요구를 했다고 로이터가 29일(현지시간) 보도했다. 로이터는 익명의 소식통을 인용해 트럼프 대통령이 지난달 28일 하노이 메트로폴 호텔에서 열린 정상회담 자리에서 김 위원장에게 건넨 문서에 이같은 직설적 요구가 담겨있었다고 전했다. 미국은 또 북한에 핵 프로그램의 포괄적 신고 및 사찰, 핵 관련 모든 활동 중지, 모든 핵 인프라 제거, 핵 과학자 및 기술자의 상업적 활동으로의 전환 등 매우 포괄적 내용의 비핵화 조치들을 요구한 것으로 나타났다. 비핵화에 대한 이같은 미국의 입장이 담긴 문서는 한글과 영어 두 가지 버전으로 김 위원장에게 건네졌다고 이 소식통은 덧붙였다. 북한의 핵무기와 핵물질을 미국으로 넘기라는 것은 북한의 핵무기·핵물질을 미국 영토로 반출,미국이 직접 제거하겠다는 이른바 ‘리비아 모델’을 연상시키는 것이어서 주목된다. 북한은 그동안 이 리비아식 비핵화 해법에 대해 강하게 반발해왔다.로이터가 직접 입수한 영어 버전 문서에 따르면 미국은 북한에 대해 “북한 핵시설과 화학·생물전 프로그램, 관련된 이중 용도 능력, 즉 탄도미사일, 발사대, 관련 시설의 완전한 해체”(fully dismantling North Korea‘s nuclear infrastructure,chemical and biological warfare program and related dual-use capabilities; and ballistic missiles,launchers,and associated facilities)를 요구한 것으로 돼 있다. 로이터는 그러나 이 문서를 공개하지 않았다. 또 핵 프로그램에 대한 포괄적 신고, 미국과 국제 사찰단에 대한 완전한 접근 허용, 모든 관련 활동 및 새 시설물 건축 중지, 모든 핵 인프라 제거, 모든 핵 프로그램 과학자 및 기술자들의 상업적 활동으로의 전환을 요구하는 내용도 담겼다. 트럼프 대통령이 김 위원장에게 자신이 원하는 비핵화 의미를 이처럼 명쾌하게 직접 정의내려 밝힌 것은 처음이다. 비핵화 협상 과정을 잘 아는 소식통은 로이터에,트럼프 대통령이 건넨 문서는 ‘최종적이고 완전하게 검증된 비핵화’라는 비핵화의 정의를 분명하고 간결하게 북한에게 전달하기 위한 것이었다고 설명했다. ▶ 한미정상회담 4월 11일 개최… 文대통령, 북미 촉진자 역할 본격▶ 북미 동시 압박받는 文대통령, 한미정상회담으로 돌파구 마련하나▶ 트럼프 “북한 대단히 고통받아…김정은과 좋은 관계 유지 중요” 트럼프 대통령이 김 위원장에게 미국의 입장을 담은 이른바 ‘빅딜 문서’를 건넸다는 사실은 이달 초 존 볼턴 백악관 국가안보회의(NSC) 보좌관을 통해서도 공개된 바 있다. 볼턴 보좌관은 지난 3일 미 폭스뉴스 등 언론 인터뷰에서 트럼프 대통령이 하노이 정상회담에서 미국의 원하는 비핵화 요구사항과 그 반대급부를 제시한 ‘빅딜 문서’를 김 위원장에게 전달했다고 밝혔다. 하지만 북한의 핵무기와 핵연료까지 모두 미국으로 넘기라는(transfer) 요구를 했다는 사실까지 공개되지는 않았었다.북한의 핵무기를 미국 영토로 반출하라는 것은 대북 초강경파인 볼턴 보좌관이 지난해 4월 취임 직후부터 북한 비핵화 해법으로 ‘리비아 모델’을 언급하며 내세웠던 주장이다. 그는 취임 직후였던 지난해 5월13일 ABC방송 인터뷰에서는 좀더 구체적으로 “그 결정(북한 비핵화)의이행은 모든 핵무기를 제거하는 것, 핵무기를 폐기해 테네시 주의 오크리지로 가져가는 것을 의미한다”고 말했다. 즉 북한의 핵무기와 핵물질을 미국의 핵과 원자력 연구단지가 있는 지역인 오크리지로 이송해 처리하자는 주장이었다. 오크리지는 리비아의 핵무기 관련 장비를 보관하고 있는 장소로도 유명하다. 지난달 28일 2차 북미정상회담 당시 양 정상은 오전에 단독 정상회담 및 확대 회담을 한 뒤 업무오찬을 함께 할 예정이었으나, 업무오찬 및 합의문 서명식이 돌연 취소되면서 회담이 결렬됐다. 업무오찬이 돌연 무산된 이유에 대해 지금껏 미국과 북한 모두 이렇다 할 설명을 내놓지 않았지만 트럼프 대통령이 김 위원장에게 건넨 이 문서 내용이 그 단서가 될 수 있을 것으로 보인다고 로이터는 분석했다. 로이터는 “이 문서는 볼턴 보좌관이 오랫동안 신봉해 온 강경한 ‘리비아 모델’을 나타내는 것으로 보인다”며 전문가들의 분석을 인용, “이를 본 김 위원장은 아마도 모욕적이고 도발적이라고 여겨졌을 것”이라고 전했다.이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

컴퓨터의 본질적 역할은 계산이다. 컴퓨터 역사를 보더라도 컴퓨터는 핵물리 실험 모사 장치로써 본격적으로 활용됐다. 이를 기점으로 과학기술도 관측과 실험 위주에서 시뮬레이션 영역으로 변했다. 과학적 시뮬레이션은 더 정확하고 빠른 예측을 위해 막대한 계산이 필요하다.슈퍼컴퓨터는 계산 기능을 극대화한 시스템이다. 현재 슈퍼컴퓨터는 엑사플롭스(초당 100경번 연산) 시스템을 목표로 개발되고 있다. 엑사플롭스는 가능할까. 현재 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 미국 오크리지 국립연구소 ‘서밋’으로 122페타플롭스(초당 12경번 연산)의 성능을 갖고 있다. 현재 기술력과 엑사플롭스 시스템의 성능 격차는 약 8배다. 이 간극을 메우기 위해서는 컴퓨터 계산의 핵심인 중앙연산처리장치(CPU)의 성능향상이 필수적이다. CPU는 무어의 법칙에 의해 18개월마다 2배의 성능향상을 달성해 왔다. 이 법칙이 통용된다면 엑사플롭스 시스템 개발에는 54개월의 시간이 걸린다. 2022년쯤에는 최초의 엑사플롭스 시스템이 등장할 수 있다는 말이다. 그러나 현실은 녹록지 않다. 최근 CPU 성능이 2배 향상되는 데 필요한 시간이 길어지고 있기 때문이다. CPU 공정상 물리적 한계가 걸림돌 중 하나다. 보통 10㎚(나노미터) 미만의 CPU 공정에서는 전자가 트랜지스터를 그대로 통과해버리는 현상이 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위한 기술개발에 필요한 시간이 새로운 CPU 개발을 늦추고 있는 것이다. 이런 상황에서 미국은 2022년 엑사플롭스 시스템을 운영하겠다는 청사진을 밝혔다. 여러 난제 속에서도 과학기술 강국이자 슈퍼컴퓨터 선도국의 입지를 다지겠다는 의지이기도 하다. 실제로 미국 방위고등연구계획국에서 차세대 CPU 개발을 추진하고 있다. 2억 1600만 달러가 투입되는 연구를 위해 이달 연구진을 선정하는 등 개발에 본격 착수했다. 특히 3차원 CPU 설계가 목표라 기존과 차별화된 접근을 취한다. 세계 최고 슈퍼컴퓨터를 보유한다는 것은 누구도 해결하지 못한 영역의 문제를 풀 수 있다는 말이다. 지난 6년간 정상을 차지했던 중국도 2020년까지 엑사플롭스 시스템을 개발하겠다고 나섰다. 우리에겐 부러운 일이지만 미국과 중국의 대결 또한 기대되는 대목이기도 하다.

매년 6월과 11월이 되면 전 세계 슈퍼컴퓨터 성능 순위를 1위부터 500위까지 측정하는 ‘톱500’ 리스트가 공개된다. 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터에 대한 경쟁은, 비유하자면 포뮬러1(F1) 경주의 연비 경쟁과도 유사하다. 슈퍼컴퓨터는 컴퓨터의 본질적인 속성인 계산 기능을 극대화한 장치다. 우리가 사용하는 PC가 일반 자동차와 같다면 F1 경주용 자동차는 달리기 성능에 집중한 슈퍼컴퓨터와 같기 때문이다.슈퍼컴퓨터는 과학적 난제를 풀기 위해 활용된다. 전 지구의 기후 예측, 각종 재난, 재해 예측, 단백질 접합 모델 등 인류가 직면하고 있는 다양한 과학적 문제들이 바로 그것이다. 더 빠른 슈퍼컴퓨터 개발과 도입은 이런 난제를 해결해 과학기술력의 선도적인 입지를 다진다는 점에서 가장 큰 의미를 갖는다. 이 때문에 정상을 차지하기 위한 경쟁은 치열하다. 과거 슈퍼컴퓨터 선진국은 단연코 미국이었다. 그에 이어 전통적 기초과학 강국인 유럽과 지진, 화산 등 자연재해를 예측하기 위한 일본이 슈퍼컴퓨터에 대한 투자를 아끼지 않았다. 그러나 2012년부터 6년 동안은 중국이 정상을 차지했다. 이는 막대한 자금력과 풍부한 인력, 끊임없는 투자의 결과물이다. 특히 2016년에는 자체 기술만으로 슈퍼컴퓨터 정상에 등극하는 기염을 토했다. 절치부심한 미국은 올해 6월 오크리지 국립 연구소가 공개한 슈퍼컴퓨터 ‘서밋’으로 톱500에서 정상을 재탈환했다. 이론적 성능은 200페타플롭스로 초당 20경 번 연산을 처리할 수 있다. 일반적인 사무용 PC의 이론적 성능을 5테라플롭스로 가정하면 ‘서밋’은 PC 4만 대에 해당하는 성능이다. ‘서밋’은 현대 슈퍼컴퓨터의 경향을 단적으로 보여준다. 그간 슈퍼컴퓨터는 물리적 현상을 모사한 미분방정식의 해법을 수치적으로 도출하는 데 집중했다. 그러나 최근 딥러닝(심층학습)의 부상으로 인공지능(AI) 영역에서도 슈퍼컴퓨터급의 계산 장치의 수요가 늘어나고 있다. ‘서밋’은 전통적인 과학계산과 더불어 심층학습까지 수행할 수 있는 GPU(그래픽처리장치) 기반의 시스템을 도입해 슈퍼컴퓨터의 AI 시대를 본격적으로 알렸다. 한국도 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서 운영하는 국가슈퍼컴퓨터 5호기 ‘누리온’이 이번 톱500에서 11위에 올랐다. 차세대 슈퍼컴퓨터의 지속적인 도입은 분명 한국 과학기술에 긍정적인 영향을 미치겠지만 이제는 우리 기술로 만든 슈퍼컴퓨터도 필요하다. 과거 중국과 최근 유럽을 보면 슈퍼컴퓨터의 엔진인 연산처리장치의 자체 개발을 추진하고 있다. 과학기술의 근본적인 발전을 위해 슈퍼컴퓨터 분야의 과감한 투자를 망설이지 말아야 한다.

“핵 탄두·시설 등 빠짐없이 명시” 北 은폐 가능성에 경고 메시지 일부 핵물질 해외 반출 압박 조치 폼페이오와 함께 강온 전술 나서 존 볼턴 미국 국가안보회의(NSC) 보좌관이 1일(현지시간) “핵과 탄도미사일을 포함한 대량파괴무기(WMD)를 1년 안에 폐기할 계획이 있다”고 밝혀 발언의 의도에 관심이 쏠린다. ‘1년 내 비핵화’는 가능성이 희박한 만큼 후속 조치를 지연시키고 있는 북한을 겨냥해 핵탄두·핵물질·핵시설을 빠짐없이 신고하고, 선제적으로 일부 핵물질을 이전하도록 압박한 것 아니냐는 분석이 나온다. 볼턴 보좌관은 이날 CBS 인터뷰에서 마이크 폼페이오 국무장관이 WMD 해체 방안에 대해 조만간 북한과 논의할 것이라고 밝혔다. 다만 1년 내 해체라는 시한을 채우려면 북한이 핵프로그램, 탄도미사일 시험장 등의 리스트를 전면 공개하고 협조해야 한다는 것을 분명한 전제로 삼았다. 이는 폼페이오 장관이 지난달 12일 북·미 정상회담 직후 언급했던 ‘트럼프 대통령 첫 임기(2021년 초까지 2년 반) 내 주요 비핵화 조치 달성’ 시간표보다 크게 앞당겨진 것이다. 하지만 북한의 성실한 신고를 가정해도 1년 내 비핵화는 무리라는 시각이 지배적이다. 볼턴 보좌관은 지난 5월 13일 “북한의 모든 핵무기를 제거하고 해체해 미 테네시주 오크리지 연구소로 가져가겠다”고 일부 시나리오를 공개했다. 실제로 리비아는 2003~2005년 이런 식으로 22개월 만에 비핵화를 완성했다. 하지만 당시 핵개발 계획 단계에 머무른 리비아와 이미 핵무기를 보유한 북한은 다르다. 지그프리드 해커 미 로스앨러모스 국립연구소 명예소장은 북한 핵동결에만 1년, 감축에 2~5년, 폐기 6~10년으로 10년 일정을 제시했다. 상대적으로 짧은 30개월의 비핵화 일정을 예상한 데이비드 올브라이트 과학국제안보연구소(ISIS) 소장도 북한의 핵시설을 신고하고 불능화하는 데만 3~6개월, 검증하는 데 7~18개월이 걸린다고 분석했다. 다만 주목할 만한 것은 북·미 정상회담 이후 판문점 실무회담 라인이 재가동되고 폼페이오 장관이 6일쯤 재방북하는 시점에서 ‘매파’ 볼턴 보좌관이 1년을 시한으로 둔 신속한 비핵화를 강조했다는 것이다. 폼페이오 장관과 악역을 자처한 볼턴 보좌관이 강온 양면 전술로 역할 분담을 했고 북한이 핵탄두 및 관련 시설 은폐를 추구할 가능성이 제기되자 완벽하게 신고하라고 경고 메시지를 보낸 것으로도 풀이된다. 신범철 아산정책연구원 안보통일센터장은 “볼턴 보좌관의 발언은 1년 내 (전체가 아닌) 주요 핵무기와 핵물질을 제거한다는 목표가 가능하다는 의미로 일부 핵물질 제거 등을 1년 내 하겠다는 것”이라고 분석했다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

미국이 다시 슈퍼컴퓨터 세계 1위의 자리를 되찾았습니다. 미국 에너지부 산하의 오크리지 국립 연구소(Oak Ridge National Laboratory·ORNL)에 설치되어 가동에 들어간 서밋(Summit)은 오랜 시간과 비용을 들여 만든 슈퍼컴퓨터로 미국의 대표적 IT 기업인 IBM과 엔비디아의 합작품입니다. 연산 속도는 200페타플롭스(PFLOPS)로 과거 1위인 중국의 선웨이 타이후라이트(Sunway TaihuLight)의 93페타플롭스의 2배에 달하며 2012년 도입했던 타이탄의 27페타플롭스와 비교해도 8배 가까이 빠릅니다. 이런 강력한 연산 능력을 위해서 서밋은 두 가지 프로세서를 사용합니다. CPU는 IBM의 최신 서버용 CPU인 Power9을 사용하는데, 22코어 버전으로 각 코어당 4-8개의 스레드를 지원해서 한 개의 CPU만으로도 여러 개의 CPU를 사용한 서버만큼 힘을 낼 수 있습니다. 서밋에 사용된 IBM AC922 서버에는 Power9 CPU 두 개가 들어갑니다. 하지만 이것만으로는 200페타플롭스의 성능을 내기 어렵기 때문에 엔비디아가 개발한 볼타 V100 기반의 테슬라 GPU 6개가 추가로 사용됩니다. 200억 개가 넘는 트랜지스터를 집적한 볼타 GPU는 병렬연산을 위한 5,376의 CUDA 코어와 인공지능 연산을 위한 672개의 텐서 코어를 지녀 범용 연산은 물론 머신러닝 관련 연산을 훨씬 빠르게 수행할 수 있습니다. 서밋은 이런 IBM AC922 서버 4,608개가 설치되어 200페타플롭스의 성능을 낼 수 있습니다. 서밋의 장점은 일반 연산 능력이 빠르다는 외에도 인공지능 연산에 매우 강하다는 점입니다. 머신러닝 연산에 특화된 V100 GPU를 2만 7000개 이상 사용하고 있어 현시점에서 지구에서 가장 강력한 인공지능 컴퓨터라고 할 수 있습니다. GPU 하나가 120TFLOPS의 텐서 플로 연산을 할 수 있어 수백 개 CPU가 하는 머신 러닝 연산을 한 번에 처리할 수 있습니다. 마치 영화 터미네이터에 나오는 스카이넷을 연상시키는 성능이지만, 영화처럼 인류를 적으로 규정하고 공격하는 일은 불가능합니다. 서밋은 가치 판단은 할 수 없는 데다 핵무기와 인공지능 무기를 통제하는 용도가 아니기 때문입니다. 서밋은 인류와 전쟁을 벌이는 대신 인간을 위해서 일할 것입니다. 물론 이런 슈퍼컴퓨터의 용도 가운데 하나는 핵폭발 시뮬레이션이지만, 오크리지 국립 연구소 측은 서밋이 암 발생을 예측하거나 지구 온난화의 추세를 예측하는 등 인류에게 도움이 되는 용도로 활용될 것이라고 설명했습니다. 한 가지 더 흥미로운 부분은 중국의 대응입니다. 선웨이 타이후라이트가 세계 1위 슈퍼컴퓨터로 등극한지도 2년이 지났기 때문에 일반적인 프로세서 개발 주기를 고려할 때 선웨이 타이후라이트에 사용된 SW26010의 후속 프로세서가 이미 개발이 끝나가는 중일 가능성이 큽니다. 따라서 서밋이 얼마나 왕좌를 지킬지 역시 관심사 가운데 하나입니다. 다만 서밋은 인공지능 연산에 특화되어 있어 한동안 이 부분에서는 가장 강력한 컴퓨터 자리를 지킬 것으로 보입니다. 물론 미국은 서밋에서 슈퍼컴퓨터 프로젝트를 마무리하려는 것이 아니라 더 강력한 슈퍼컴퓨터를 개발해 계속해서 이 분야에서 우위를 지키려 하고 있습니다. 미국 정부의 계획은 2021년까지 서밋보다 적어도 5배 빠른 엑사스케일 컴퓨터를 만든다는 것입니다. 이를 위해 관련 업체에 연구 자금을 지원하고 있으며 IBM과 엔비디아뿐 아니라 미국 내 주요 IT 기업들이 차세대 고성능 프로세서 개발을 위해 협력하고 있습니다. 결국 이런 추세가 이어지면 과거 이세돌 9단을 이긴 알파고의 인공지능 연산 능력을 수천 배 뛰어넘는 고성능 인공지능 컴퓨터의 등장은 시간 문제라고 할 수 있습니다. 과연 이것이 인류에게 축복이 될지는 우리가 이를 어떻게 활용하는지에 달려있을 것입니다. 강력한 슈퍼컴퓨터와 인공 지능 컴퓨터 개발 이상으로 우리에게 중요한 질문입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

30일(현지시간) 미국 뉴욕 회담에서 김영철 북한 노동당 대남담당 부위원장 겸 통일전선부장과 마이크 폼페이오 미 국무장관이 ‘완전하고도 검증 가능하며 되돌릴 수 없는 북한의 비핵화’(CVID)와 ‘완전하고도 검증 가능하며 되돌릴 수 없는 미국의 대북 체제안전보장’(CVIG)을 맞바꾸는 소위 ‘빅딜’을 할지 전 세계의 이목이 쏠린다. 미국이 어떤 체제안전보장 방안을 제시하냐에 따라 북한이 CVID를 전폭 수용할지 여부가 결정될 전망이다.복수의 대북소식통은 30일 “이미 판문점 선언에서 ‘완전한 비핵화’를 명기한 북한이 CVID를 거부하지는 않을 것”이라며 “문제는 조건이다. 미국이 어떤 보상을 제시하느냐에 따라 결과가 달라질 것”이라고 밝혔다. 성 김 필리핀 주재 미국 대사와 최선희 북한 외무성 부상은 지난 27일 판문점에서 의제 실무 조율에 착수했다. 이날 미국 측이 CVID를 위한 비핵화 로드맵을 최 부상에게 제시한 것으로 알려졌다. 이후 28~29일 판문점에서 후속 만남은 없었고, 외려 김 부위원장이 29일 중국 베이징을 찾은 뒤 이튿날 오후 뉴욕으로 떠났다. 이날 판문점 회의가 종료되면서 뉴욕 회담으로 공이 넘어갔다. 판문점 회담에서 미국이 전달했던 비핵화 로드맵에 대한 김정은 북 국무위원장의 (구두)친서를 김 부위원장이 폼페이오 장관에게 전할 거라는 분석이 나온다. 우선 핵무기를 반출·폐기해 단기간 내에 실질적인 CVID를 달성하는 것이 미국의 비핵화 방식이다. 비핵화 합의, 핵활동 중단, 신고서 제출, 사찰·검증 단계 뒤에 핵무기를 폐기하는 기존의 방식을 완전 뒤바꿨다. 시간지연 전술을 차단하는 ‘속전속결 비핵화 방식’이자 북에 비핵화의 중대한 조치를 선제적으로 보여 달라는 의도다. 이는 도널드 트럼프 대통령이 오는 11월 중간선거를 앞두고 빠르게 외교적 능력을 가시화할 수 있는 방식이기도 하다. 미국은 실제 3개월 안에 북한의 핵탄두와 대륙간탄도미사일(ICBM)을 반출하기를 원하는 것으로 알려졌다. 20~60개로 추정되는 핵탄두, 화성 12~15호·무수단·은하 3호 등 ICBM 및 중장거리 미사일(IRBM) 중 일부가 1차 후보로 전망된다. 반출 장소는 우선 미국 내 오크리지 연구소로 보인다. 핵탄두를 만든 북한 기술자들이 자국 내에서 해체 및 폐기하는 게 더 안전하다는 분석도 나오지만 사찰·검증이 힘들 수도 있다. 미국이 북에 제시하는 체제안전보장 방안은 북·미 정상회담의 비핵화 합의를 위한 전제조건이자 북이 지속적으로 비핵화를 진행토록 하는 동력이다. 북·미 수교를 위한 연락사무소 설치, 군사적 적대관계를 청산하는 의미의 남·북·미 종전선언, 대북 제재 완화, 남북 경협 등이 초기 단계의 보상책으로 거론된다. 다만, 대북 제재는 단계적 완화가 예상된다. ‘세컨더리 보이콧’(제재 대상국과 거래하는 제3국·개인·기업도 제재)을 명시한 ‘북한 제재와 정책 강화법’만 해도 대량살상무기(WMD)뿐 아니라 북이 민감해하는 인권 관련 부분에서도 일정 조건을 충족해야 유예가 가능하다. 미 의회의 동의도 필요하다. 사찰 및 검증은 그간 ‘악마의 디테일’로 불리던 과정이다. 영변 핵시설뿐 아니라 플루토늄(50㎏ 이상), 농축우라늄(800㎏ 이상) 등 핵물질, 우라늄 광산 및 정련공장, 미사일 시설, 1만명에 가까운 핵 전문 인력 등을 모두 점검해야 한다. 핵무기를 운용하는 전략군 해체 문제도 있다. 미 행정부 내에서 제기되는 ‘2년 내 비핵화 완료’가 기술적으로 가능할지 논란이 불거진 이유다. 한 외교소식통은 “향후 난제를 푸는 데는 한·미의 지원도 중요하지만 경제개발·체제안정으로 핵무기 보유 필요성이 줄어드는 북 내부의 변화가 동력이 돼야 한다”고 말했다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr