무기과학개론레포트(소주제 : 우라늄 농축법)교 번 : 7509341이 름 : 엄 지 훈작성날짜 : 2004. 6. 6.담당교수 : 연 양 희개 요1. 기체확산법P.12. 가스확산법P.13. 원심분리법P.34. 공기역학방법(노즐법)............P.65. 화학교환법P.76. 레이져법........P.107. 열확산분리법.......P.138. 우라늄 농축법의 비교........P.13(1) 기체확산법우라늄을 기체상의 화합물인 플루오르화우라늄(Ⅵ) UF으로 만들어, 이 기체를 격막, 즉 극히 미세한 관통공(貫通孔)을 가진 다공성물질 속을 통과시켜 저압 쪽으로 분출시키면, 격막을 투과한 UF 중의 U의 비율이 투과되지 않고 고압 쪽에 남아 있는 UF 중의 U의 비율에 비해 조금 높은 것을 이용한 것이다. 격막의 평균 공경(孔徑)은 고압 쪽의 압력에서 UF가스의 평균자유행로보다 충분히 작아야 한다. 공경이 미세하고 UF이 투과하기 쉬우며 UF가스에 대하여 내식성(耐蝕性)을 가진 격막을 만드는 것은 이 방법에서 하나의 중요한 열쇠이다. 격막 속을 투과시키는 1회의 조작으로는 우라늄 속의 U의 농도가 겨우 1.0043(UF과 UF의 분자량의 비의 제곱근)배밖에 되지 않는다. 따라서 특정 농축도의 우라늄을 얻기 위해서는 이 작은 분리효과를 여러 번 중첩시킬 필요가 있는데 5％ 정도의 저농축우라늄을 제조하기 위해서도 약 1000단의 캐스케이드로 이루어진 농축공장을 건설해야 한다. 기체확산법은 이와 같이 1회의 조작으로 달성할 수 있는 농축도가 작고 원리적으로도 한계가 있다. 또한 저압 쪽으로 분출된 UF가스를 다음 단계의 고압 쪽으로 보내기 위해 각 단계에 UF가스용 압축기가 필요하며 그 소비전력이 매우 크다는 결점이 있다.(2) 가스 확산법 (Gas Diffusion Process)밀폐된 용기내에 혼합기체가 들어 있으면 각 기체분자는 1/2 Mv2의 운동 에너지를 갖게되고, 외계와 열평형 상태에 있는 경우 통계적으로 모든 분자의 평균 에너지는 같게 된다. 따라서 분자량이 작은 기체분자의 평균운동속도는 분자량이 큰 기체분자의 운동속도보다 큰데. 이와같은 운동 속도차를 이용하여 동위원소를 분리하는 것이 기체확산법의 원리이다.예로서 동위원소 혼합기체가 작은 구멍을 갖는 다공성 벽을 사이에 두고 압력이 다르게 (Ph>Pl) 열평형을 이루고 있으며, 구멍내에서 분자들끼리 서로간의 충돌이 없다고 가정하면 기체분자들은 독립적으로 구멍을 통하여 확산 할 것이다.이 때 i성분의 한쪽으로의 확산속도(mole s-l)는 구멍의 단면적 (S)을 때리는 양쪽간의 분자수의 차이로 나타나며, 이상 기체법칙을 적용하여 수식화하면 다음식과 같이 나타내진다.(2.1)여기서 R은 기체상수, vi는 혼합기체 i성분의 맥스웰 평균속도이며 다음과 같다.(2.2)한편 분자량이 다른 (M2>M1) en 혼합기체의 경우 저압쪽에서 고압쪽으로의 확산이 무시될 수 있도록 저압부쪽의 압력이 낮다고 가정하고 (Pl = 0), 고압쪽에서의 가벼운 동위원소분자의 몰분율을 x, 무거운 분자의 몰분율을 1-x라 하며, 저압쪽에서는 각각 y, 1-y라 하면 저압쪽에서의 몰분율의 비는 확산속도의 비로 나타나 다음식과 같게 된다.(2.3)그림 2.2 가스확산법의 기본 분리단과 캐스케이드 배열의 예그리고 가스 확산법은 그림 2.2와 같이 격막을 사용하여 저압부쪽에서 농축류를 얻고 고압부에서 감손류를 얻도록 공정이 이루어져 있기 때문에 한 확산통에서의 분리계수는 다음과 같이 표시된다.(2.4)그런데 가스 확산법으로 우라늄을 분리할 경우, 우라늄 화합물이 쉽게 기화되고 기체 분자량의 차이가 우라늄의 질량차로만 나타나게 할 필요가 있다. 그리하여 천연에 동위체를 갖지 않는 불소로 이루어진 화합물이며, 삼중점이 1137Torr, 64℃인 UF6를 사용하여 동위원소 분리를 한다.따라서 가스 확산법에서의 한 분리통에서의235UF6와 238UF6의 이상적인 분리계수는(2.5)이나, 실제의 분리에서는 역확산의 효과, 전이류에서의 분리효과의 저하현상, 흐름양식의 효과 및 표면 확산류의 영향등을 고려하면 추산된 농축계수 (a - 1)는 0.00371정도이다. 이와같이 분리계수가 1에 가깝기 때문에 목적하는 농축도의 동위원소 물질을 얻으려면 다단계 농축공정인 캐스케이드 작업이 필요하다. 실제로 5%의 농축 우라늄을 얻기 위해서는 천연 우라늄을 원료로 할 때 농축부에서 약 900단의 반복작업이 필요하며, 캐스케이드로서는 농축부 및 회수부를 포함하여 대략 1500단이 소요된다.가스 확산법의 핵심기술은 격막재질과 그 제조방법으로 재질은 금속, 세라믹 및 불소계수지이며, 적절한 구멍크기와 투과계수의 양쪽이 동시에 만족되어야 하며, UF6기체에 대하여도 안정하여야 한다.가스 확산법에 사용되는 격막기공의 직경은 50∼200Å 정도이다. 이 값은 한 기체분자가 다른 분자와 충돌을 일으키고, 다음의 충돌까지 달리는 거리의 평균값인 평균 자유행정(mean free flow)과 동등하거나 작은 값으로 구멍 직경 내에서의 분자간 충돌이 없이 분자류를 유지할 수 있다. 그리고 UF6기체는 화학적 활성이 높은 부식성 기체이므로 격막은 내식성이 높아야 하고, 기체유량을 크게하기 위하여 격막간의 압력차를 높일 필요가 있어 충분한 기계적 강도도 가져야 한다. 실제 사용되는 격막으로는 니켈이나 알루미늄 격막 그리고 테프론 격막등이 있다.(3) 원심분리법원심분리법은 요약을 하면 회전하는 원통 안에 UF가스를 공급하면 그 곳에서 생기는 원심력작용으로 가벼운 UF는 중심축 근방에, 무거운 UF은 회전통 주변부에 각각 몰려 분포하는 것을 이용하여 우라늄농축을 하는 방법이다. 1대의 원심분리기로 달성할 수 있는 농축도는 회전통의 주변속도를 빠르게 하면 그 속도의 제곱에 비례하여 높아지는 경향이 있다. 또한 실제의 원심분리기는 회전통의 양끝에 온도차를 주거나 스쿠프라는 것을 부설하여 축방향으로 UF의 대류(對流)가 생기도록 하여 원심분리기 내부에서도 분리효과의 중첩이 가능하도록 고안되어 있다. 기체확산법에 비하여 원심분리법은 1회의 분리조작으로 실현할 수 있는 분리효과가 크고 소비전력도 작다는 등의 여러 가지 이점이 있다.보다 자세히 말하자면 회전하는 원통내의 압력분포는 중심으로부터의 거리 r의 제곱에 비례하여 변화하는데, 이 원통내에 동위원소기체가 존재하게 되면 무거운 분자기 벽쪽에 더 많이 있게되고 가벼운 분자는 중심부 쪽에 더 많이 편재한다. 따라서 중심으로부터의 다른 거리에서 기체 흐름을 분리하게 되면 동위원소가 분리되는데 이 원리를 이용한 것이 원심분리법이다.만약 회전통내의 기체가 회전체와 동일한 각속도(ω)로 균일하게 회전하며 다른 운동을 하지 않는 등온기체로 있다면, 원통 좌표계에서 반경방향의 기체압력 기울기는 다음식으로 주어진다.(2.6)여기서 p는 압력이고, ρ는 기체밀도이다.그런데 p = RTρ / M 이므로 반경방향의 기체의 압력분포(β)는 다음식으로 나타내 진다.(2.7)분자량이 다른 (M1
- 적전술 REPORT -북한 대남 전략중에서통일전선전술은 무엇인가?작성자: 3중대 4학년 엄지훈교 번: 7509341전 공: 무기기초학과담당교수: 민 병 홍작성날짜: 2004년 5월 21일우리나라는 1945년 한반도가 미국과 소련의 분할 점령에 의해 분단된 이후 지난 60년간을 분단된 국가로써 존재하는 세계 유일의 분단국가로써 비록 휴전중이기는 하지만 서해교전 등을 통해서 알 수 있듯이 아직도 북한의 위협은 계속되고 있다. 북한은 우리와 같은 민족으로 구성된 나라로써 교류와 협력의 대상인 동시에 전쟁의 위험이 내제되어 있는 경계와 타도의 대상인 것이다.북한의 통일 정책은 남한의 햇볕 정책과는 다른 성격을 가지고 있다. 바로 우리나라를 힘으로써 하나로 통일시키려는 정책을 가지고 있는 것이다. 특히 북한의 대남 전략 중에서 통일전선전술이란 것이 있다. 이것은 공산당이 대중을 자기편으로 끌어들이기 위하여 자기들의 정체를 숨기고 위장하는 대정부투쟁의 가장 대표적인 전술이다.북한은 대남혁명전략의 수행을 위해 공산주의자들의 가장 기본적인 조직전술인 통일전선전술을 사용해 왔는데. 북한은 통일전선전술을 )“노동계급의 당의 영도 하에 일정한 혁명단계에서 그 혁명의 승리에 이해관계를 같이 하는 여러 정당 및 사회단체 그리고 개별적 인사들이 공동의 원수를 반대하여 형성된 정치적 연합”이라고 규정하고 있다.통일전선전술은 “적의 적은 동지가 될 수 있다.” 관점에서 잠시 어깨동무하는 교활한 수법이며, 달면 씹고, 쓸 때 뱉어버리는 츄잉검과 같이 일단 이용하고 소기의 목적을 달성하고 나면, 쓴 검을 뱉어버리 듯이 가차 없이 타도대상을 제거해 버리는 공산주의자 특유의 회유와 유인전술이라고 할 수 있다. 결국 공산당을 지지, 추종하는 세력 외에는 모두 제거될 뿐이다.)통일전선전술의 일반적인 특성은 “공동전선이라고도 하는데 이 전술은 공산당이 어떠한 목적을 달성하기 위하여 일시적으로 연합하는 데에서 출발한 것이다. 통일전선전술을 사용함에 있어서는 항상 공산당이 주도할 수 있거나 그 결과가 공산당에 유리하도록 유도할 것을 염두에 두고 전개한다. 만일 통일전선이 형성되어 공산당이 주도할 수 없을 경우에는 지체 없이 분열시키며 상호대립 시키려고 한다.”는 특성을 지니고 있다.통일전선의 개념에 대해 김일성은 "통일전선이란 로동계급 당의 령도밑에 일정한 혁명단계에서 해당한 혁명의 승리에 리해관계를 같이하는 여러 정당·사회단체 및 개별적 인사들이 공동의 원쑤를 반대하기 위하여 무은 정치적 련합을 말한다"고 정의하였다.북한이 규정하고 있는 통일전선 형성 원칙을 살펴보면, 먼저 조직적으로 계급노선을 견지하며 군중노선을 결합할 것을 강조하고 있다. 여기서 계급노선 견지란 전위당 영도 하에 혁명의 주력군인 노동자, 농민, 청년학생 및 진보적 지식인을 강화하는 것을 말하며, 군중노선이란 혁명의 보조역량인 도시 소자산계급, 하층군인, 애국적 민족자본가 및 각계 각층의 민중과 연합을 강화하는 것을 말한다. 즉 전위당의 영도하에 주력군인 노동자, 농민, 청년학생들과 진보적 지식인 동맹을 핵심으로 삼는 계급노선을 견지하면서 소자산계급과 애국적 민족자본가 및 각층 민중과 연합하는 군중노선을 결합할 것을 요구하고 있다.전술상의 원칙으로는 첫 번째로 하층 통일전선을 기본으로 하고 상층 통일전선을 유기적으로 결합시킬 것, 두 번째는 낮은 형태의 공동투쟁을 점차 높은 형태의 공동투쟁으로 발전시키며 부분적인 연합에서 전면적인 연합으로 발전시켜 나갈 것, 세 번째로 통일전선체 내에서 중간층, 민족자본가들과 단결하는 가운데 투쟁할 것이다.실제로 북한은 통일전선조직체로서 1949년 6월 '조국통일민주주의전선'을 결성하였으며 이후 반미구국통일전선, 반파쇼민주연합전선 등의 구축을 외치며 1980년대에 한국민족민주전선을 위장 출범시켰다. 1990년대에 들어와서는 전 민족적 통일전선 형성차원에서 조국통일범민족연합, 조국통일범민족청년학생연합 등을 결성하여 남한뿐 아니라 해외에서까지 활동하고 있다.그리고 통일전선전술은 대남전략의 중심개념으로 설정되어 당 조직에도 대남사업을 전문적으로 관장하는 통일전선 부가 본격적으로 활동하기 시작하였다. 또한 공산당(노동자)지지 세력만으로는 힘이 부족할 때 상대측(한국정부)과 연합을 맺고는, 연합 동맹 세력으로 주적을 약화 타도시킨 후 공산당지지 세력 외에는 모두 단계적으로 제거하는 단계적 전략구사와 혁명 환경을 조성하고 있다.통일 전선전술에 대한 사례는 북한에서는 통일전선 전략을 구현하는데 큰 장애물이 되는 적을 주한미군, 한국정부, 반공주민 이렇게 3가지로 구분 하고 있다.북한은 이러한 장애물이 되는 적들을 없애기 위해 전략을 세웠다. 우선, 주한 미군 철수 투쟁을 위해 반정부의 정치세력 및 급진 노조, 주사파 대학생 등과 제휴하여 연합 전선을 형성하고, 미군과의 갈등을 조장시켜 미군을 철수시키는 당위성의 논리를 제공한다. 얼마 전까지 계속 되었던 촛불시위를 비롯하여 한총련 학생들이 미군 부대에 잠입하여 그곳에서 성조기를 불태우는 등의 과격한 데모가 그 예가 될 수 있다. 또한 얼마 전의 터무니없는 여론 조사(미국이 북한보다 위험한 국가라는 질문에 60%가 그렇다고 한 조사)에서도 알 수 있듯이 미국이 더 위험한 국가라는 인식을 국민들에게 확산시키는 한편, 청소년 및 소장층에 대해 대북 친화적, 유화적인 태도가 진보적이고 민족 발전적인 것처럼 강력한사상전을 전개하고 있다. 그리고 1990년대부터는 전 민족적 통일전선 형성을 위해 매년 8.15를 전후하여 범민족대회를 개최하고 친북 반한의 범민련, 범청학련 등을 결성하여 활동하고 있다. 다시 말해 북한은 학생, 노동자에서 나아가 정계, 경제계, 종교계, 학계, 노동계, 문화계, 언론계 등 사회 각 분야의 고위층까지 연계시키려는 상층 통일전선의 형성을 시도하고 있다고 할 수 있다.
