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벼락치기하면 안되는 이유: AJ Savage
1945년 8월 6일, 일본 히로시마 1대의 B-29가 떨어뜨린 길이 3m, 직경 70cm의 자그마한 폭탄은 인구 35만의 대도시였던 히로시마를 그야말로 쑥대밭으로 만들었음. 르메이 쉐프께서 B-29 폭격기 350대를 동원해서 도쿄시민 9만명을 화끈하게 태워버리셨다면...... 이 아담한 폭탄은 단 1발으로 25만명의 히로시마 시민들과 히로시마 건물의 70%를 지도에서 말 그대로 지워버렸음 지금이야 핵만능주의는 이미 사장된 이론이었지만, 적어도 1945년에는 그렇지 않았음. 히로시마와 나카사키에서 피어난 버섯구름을 보고 사람들은 앞으로의 전쟁이 총과 칼이 아닌, 원자폭탄으로 시작되고 끝난다고 생각했고, 제2차 대전 이후의 신질서를 생각하던 이들에게 핵폭탄은 가히 만병통치약처럼 보였음. 그들은 앞으로 전쟁이 발발하면 전선에서 피를 흘리며 전선을 진격할 필요없이 적의 수도에 핵폭탄만 투하하면 전쟁이 끝난다고 생각했고, 세계는 핵만능주의라는 거대한 광기에 빠졌음. 그리고, 초기 핵만능주의의 최대 수혜자는 바로 다름아닌 이제 막 육군항공대에서 독립한 공군이었음. 냉전 초기, 아니 냉전이란게 표면적으로 드러나기도 전에는 ICBM과 SLBM은 커녕 원시적인 장거리 유도 로켓조차 없었기에, 핵폭탄을 적진까지 배달하는건 온전히 거대하고 느린 전략폭격기의 일이었고, 이를 운용하는 공군의 위상이 끝없이 치솟는건 당연한 일이었음. 그럼 육군과 해군은 뭐하냐고? 군축해야지 2차대전 이후, 미군은 대대적인 군축에 들어갔고, 당시 육군과 해군은 '핵도 못쏘는 쩌리' 로써 2류 전술군 취급을 받았음. 해군 제독들이 핵무기좀 보자니까 '니네가 쓸일도 없는데 꺼지쇼' 라며 입밴당하기도 했으니 뭐.... 당연히 육군과 해군은 이런 상황을 참을 수 없었고, 둘은 어떻게든 핵무기를 갖추기 위해서 온갖 발악을 했음. 특히나 해군은 유독 이러한 문제에 대해 민감했는데, 왜냐하면 핵무기 이전 최고의 전략병기는 해군이 굴리는 전함이었기 때문임. 낭만...아니 야만의 시대에 최고의 전략무기로써 그 위상을 뽐내던 전함의 시대가 저물어가는 것도 빡치는데 이젠 해군의 존재 자체가 핵무기라는 신무기에 위협받는 지경에 이르렀으니 해군은 온갖 방법을 동원해서 핵무기를 투발하려고 몸을 비틀었음. 해군은 일단 육군한테 부탁해서 '노획한 V-2 쓰고 남은거 우리한테 좀 빌려줘라' 라고 쇼부쳤고, 육군측 실험 책임자한테 공군 몰래 뇌물을 맥여서 뉴맥시코의 화이트 샌즈 실험장에다 모의 갑판을 깔아놓고 실험까지 시켰음. 그리고 1947년 9월 6일, 당시 최대의 장갑항공모함이었던 USS 미드웨이에서 V-2 로켓 한발이 발사됨. 발사 결과는 다른 의미로 매우 성공적이었는데 발사한 로켓의 이륙 각도부터가 틀어지며 공중분해되어서 미 해군은 흔들리는 항모에서 에탄올과 과산화수소가 들어있는 로켓을 날리는건 매우 위험한 계획이란걸 깨닫게 됨. 이후 해군은 지상기반 대잠초계기인 P-2 넵튠에다 핵탄두를 장착후 동체에다 로켓을 매달아 강제로 항모에서 사출시켜 핵폭격을 하려고 시도했음. 물론 P-2는 항공모함에 착함이 불가능했기에 승무원들은 핵과 함께 산화하거나 근처 비행장에다 착륙시킬 계획이었음. 1940년대가 아무리 낭만의 시대였다곤 해도 이게 미친 짓이란건 해군 수뇌부들도 알고 있었고, 해군은 미국의 항공기 제작사들에게 1945년부터 당장 항모에 들어가는 핵폭격기를 만들어오라고 닦달했음. 그 결과물이 바로 오늘의 주인공인 AJ-1/2 Savage임. 이 폭격기의 임무는 아주, 아주 간단했음 해군용으로 제작된 MK.4 핵폭탄 1발을 매달고 모스크바로 날아가서 떨어뜨리고 오는 것. 따라서 함상운용의 편리함이나 승무원의 생존성, 시간당 유지비 같은건 좆까고 최대한 빨리 함재 핵폭격기를 만들자는 마인드로 노스 아메리칸 사의 엔지니어들은 개발에 임했고, '날개가 접힌다' '항모에서 띄울 수 있다' 라는 특성 외에는 전혀 함상 운용에 적합하지 않은 폭격기였던 AJ 새비지는 개발 도중 시제기 3기 중 2기가 결함으로 추락하는 사소한 찐빠가 있었으나 결국 1950년, 개발 5년만에 미 해군항공대에 배치되었음. 새비지의 무장은 2천파운드 통상폭탄 혹은 Mk.4 핵폭탄 1발 뿐으로, 흔해빠진 자위용 기관포조차 달지 않았는데, 뭐 차피 핵떨구기 전이나 후에 격추당할 운명이라 나름 좋은 선택이었음. 사출좌석 또한 당연히 없어서 승무원들은 폭격기 옆문을 열고 뛰어내려야 했으나 이건 뭐 당시에는 사출좌석이 보편적이진 않았었기에 큰 문제가 되지는 않았음. 당시에는... 엔진은 프로펠러기에서 제트기로 넘어가는 과도기적 항공기의 특징을 고스란히 갖추고 있었는데, 터보차저가 장착된 P&W R-2800 프롭엔진 2기가 주익에 설치되었고 이착륙과 과속을 돕는 엘리슨 J33 제트엔진이 동체 중앙에 위치했음. 이는 초기 제트엔진의 성능이 개병신이라 제트엔진만 박아놓았다면 J47 엔진때문에 고생했던 B-47 초기형들마냥 Jato로 이륙해야하는 대참사가 생기기 때문에 어쩔수없는 선택이었음. 물론, 제트엔진과 프롭엔진을 섞어쓰는 바람에 정비소요는 2배로 치솟았지만 미해군 입장에서 그런건 부차적인 문제였기에 상관하진 않았음. 하지만 이 새로운 함상 핵폭격기에겐 소소한 문제점이 있었는데... 그냥 좆같이 느렸음. 물론 프로펠러기치곤 760km이라는 제법 빠른 속도를 가졌고, 순항속도 370km 최고속도 672km이라는........이게 B-29에서 발전한건지 의심스러울 정도로 절망적인 성능을 보여주던 B-36이나 그냥 B-29M인 B-50보단 당연히 나았지만 1948년에 도입되어 잦은 고장과 구식화로 인해 10년만에 퇴역한 미군 최초의 제트엔진 폭격기 B-45가 최고속도 900km을 찍었고 1951년에 도입되어서 동해와 북극해에서 Mig-17과 도그파이트하며 사진찍고 폭격하던 B-47 계열기들이 최고속도 980km, 1952년부터 생산해서 지금까지 폭탄셔틀하는 B-52가 최고속도 1000km를 찍는 와중에 얘만 느리단게 문제였음 핵전쟁이 발발하면 새비지는 지중해에서 대기타던 항모에서 발진해 목표지점까지 초저공으로 비행, 이후 목표지점에 도달하면 제트엔진을 켜고 고고도로 급상승한 이후 폭탄을 떨구고 ㅌㅌ하게 계획되었지만, 천음속기인 B-52나 B-47도 생존성에 의문이 제기되는 상황에서 최고속도 750km짜리 폭격기가 소련 영공에 진입이라도 할 수 있다면 기적인 수준이었으며, 미 해군은 루마니아나 몰도바까지만 가도 성공적이라고 봤음. 새비지는 핵투발을 위해 대공기총도 떼버렸기에 Mig-15라도 만나면 그대로 죽은 목숨이었고, 이는 안그래도 처참한 생존성을 더 떨어뜨렸음. 전에 써먹어봤던 P-2는 방어용 대공기총이라도 있었지만 이건 뭐... 게다가 함재기치곤 너무 크고 무거워서 운용하기도 매우 좆같았음 앞서 말했다시피 '핵공격' 이외에는 다 내다버린 기체였기에 당시 함재기들 중에선 제일 크고 무거웠으며, 이로 인해서 배치 초기에 AJ를 운용할 수 있는 항모는 미드웨이급뿐이었음. 이는 퇴역 예정이었던 에식스급의 현대화 개장을 촉진시켰고 덕분에 에식스급 상당수가 퇴역을 미루고 수명을 연장할 수 있었음. 해군은 유일한 핵폭격기였던 AJ-1/2를 애지중지하며 굴렸으나 정작 일선에서는 인기가 없었는데, 공간을 많이 차지하고 이착함 때마다 갑판을 완전히 비워야 했으며, 날개를 인력으로 접고 펼처줘야해서 이륙준비 자체가 매우 번거로웠기 때문임 이후 1956년, 새비지의 후계기인 A-3 스카이워리어가 등장하자 해군은 즉시 이 느리고 거대한 폭격기를 핵폭격 임무에서 제외시켜버렸으며, 이후 잔존기체들은 공중급유기나 정찰기인 AJ-2P로 개수되어 운용되었고, 근본적으로 태생이 덩치큰 중폭격기였기에 꽤나 잘 써먹었음. 항속거리가 3,000km에 달하고 대형 카메라를 실을 공간이 넉넉했던 덕분에 이런 용도로는 그런 대로 쓸만했기 때문임. 또 새비지는 기내 연료탱크 용량이 6천리터나 될만큼 무지막지하게 커서 폭탄창 내부에 포드만 달아 주면 공중급유기 역할을 맡기기에도 문제가 없었음. 이렇게 새비지는 제 2의 인생을 살아가나 싶었지만..... 1960년, 미 해군은 운용 10년만에 AJ 새비지 143기를 모두 퇴역시켰고, 이중 7기를 제외한 나머지 기체는 모두 스크랩되었음. 이중 3기는 NASA로 이관되어 무중력 실험기로 써먹다가 1964년에 퇴역 후 스크랩되었고, 다른 3기는 후방에 있던 제트엔진을 제거, 8,000L의 물탱크를 장착하고 불끄러다니다 2기는 추락하고 1기는 1969년에 스크랩되었음. 마지막으로 운용된 AJ-1/2 새비지 130418호기는 미국의 엔진 제조사인 라이커밍에서 1984년까지 자사 제트엔진 실험기로 굴리다가 기골에 균열이 생겨 스크랩당할 운명이었지만 기술자들은 이 AJ가 전 세계에 유일하게 남아있는 AJ-1/2라는걸 알아채고 플로리다주 펜시콜라의 국립 해군항공박물관으로 보냈고, 아직도 그곳에서 전시되고 있음. 객관적으로 봤을때, AJ 새비지는 완벽한 실패작이었음. 이 과도기적 래시프로-제트 폭격기는 B-58이나 B-47처럼 날렵하지도 않았고, 그렇다고 B-36이나 B-52처럼 폭장량이 많지도 않았으며, 내구성이나 정비성이 좋지도 않았던데다 운용하기도 까다로웠고, 실전 기록같은건 존재하지도 않은, 등장한지 단 5년만에 설자리를 잃어버린.....한마디로 시대에 뒤떨어진 퇴물 폭격기일 뿐이었음. 하지만, 그녀는 1950년대 초 공군에게 밀려 감편당할 위기였던 미 해군의 유일한 핵폭격기로 활약하며 해군의 필요성을 증명해낸 기체였으며, 한국에도 파병되어 핵 억제력의 일원으로써 한반도의 평화를 수호했던 폭격기였고, 특유의 태생적 한계로 폭격임무에서 배제된 이후에도 지원기로써 자신의 임무를 묵묵히 수행해내고 1980년대까지 끈질기게 살아남은 비행기이기도 했음.
작성자 : 우희힝고정닉
애국자 하버씨의 하버-보슈공정
비료는 한때 매우 귀중한 자원이었습니다. 과거에는 가축 분뇨나 인분, 일부 초석 퇴적물, 구아노로 덮인 몇몇 보물섬들이 주요 공급원였습니다. 결국 식량생산은 한정적이었고 기근은 역사에서 매번 따라다니는 요소였습니다.그러나 1909년 애국심으로 넘치는 프리츠 하버는 오스뮴 촉매와 고압을 사용해 공기 중의 질소를 수소를 반응시켜 한 방울씩 암모니아를 만들어 냈습니다.질소는 대기의 78%를 차지하지만 매우 안정적이어서 반응을 일으키는데에는 높은 압력과 촉매가 필요합니다. 수소는 조금 다른 곳에서 구할 수 있습니다. 암모니아는 지구상의 생명을 지탱하는 질소 순환의 기초를 이룹니다. 하지만 암모니아는 그 자체로 수많은 산업 공정의 원료이기도 하고... 특히 암모니아로 폭약의 기초 물질을 만들 수 있습니다. 당신이 칠레나 인도의 대규모 초석 매장지를 장악한 사악한 영미 자본가나 혹은 유대놈들하고 상대로 하고 있다면 이는 매우 중요합니다. 하버공정으로 만든 암모니아는 촉매 산화를 거쳐 질산이 되고 질산은 질산염 기반 폭약으로 사용할 수 있기에 비료를 넘어 다양한 쓸모를 자랑합니다.그러나 하버 공정은 수율이 낮고 값비싼 촉매가 들어가는 공정으로 필수적일 수 있으나 그렇게 경제적이지 않습니다.여기서 칼 보슈가 나옵니다.칼 보슈는 고압 산업 화학의 선구자이자 아버지로서 그는 하버공정을 대규모 산업규모로 즉 하버-보슈 공정으로 발전 시켰습니다. 매우 높은 압력과 온도를 버티면서도 가스가 촉매에 최대한 접촉하는 반응기를 개발 했고 이를 통해 암모니아 생산량을 극대화 했습니다.1913년, BASF의 오파우 공장에서 이 공정은 최초로 산업화에 성공 했고 1914년에는 하루에 20톤의 암모니아를 생산했습니다. 하버가 실험실 규모에 시단당 125ml에 암모니아를 합성한것을 비교하면 이것은 말 그대로 산업이었습니다.이 최초로 산업화된 공정에는 200기압, 섭씨 500도라는 고온 고압 환경에서 다단계 촉매층에 접촉하고 응축분리 그리고 열 교환과 재순환 공정 등 현재 사용되는 공정의 대부분을 모두 도입 했습니다. 일반적으로 공정은 가장 먼저 수소, 질소(공지 분리를 통해)을 얻고 불순물(황 화합물, 이산화탄소 등 기타)을 제거한 다음 반응기에 이둘을 반응 시켜 암모니아를 생성합니다. 이 과정에서 촉매층을 다단으로 구성해 여러 번 접촉하도록 해 전환율을 높혀 줍니다. 반응 후 생긴 가스는 반응한 암모니아와 반응 못한 질소-수소가 섞여 있지만 암모니아는 끓는 점이 -33도로 비교적 쉽게 액화되기에 이를 통해 분리할 수 있습니다. 미 반응 가스는 다시 반응기로 되돌려 재순환 즉 전환율을 높입니다. 기타 효율을 높이기 위해서 열교환기를 통해 반응 후 뜨가운 혼합가스의 열을 뽑아 미리 가스를 예열하는 데 사용하거나 냉각/재순환 과정을 몇번으로 나누어 열-물질 흐름을 제어하는 등 방식을 거칩니다. 마지막 문제는 값비싼 오스뮴 촉매였고 여러 촉매가 실험되었습니다. 우라늄도 효과적이었지만.. 결국은 저렴하고 효율적인 철 기반 촉매가 현재까지 사용됩니다.공정이 개발한지 수십년도 안되어 우리는 반응기, 질소, 촉매를 찾았고.. 마지막 수소는 대체로..오늘날 수소는 보통 그렇게 클린한 녹색 수소가 아닙니다. 대부분 증기 매탄개질이라는 과정에서 얻는데 메탄(보통 천연가스)을 700~1,000도씨에 약 25bar 환경에서 고온의 (수)증기와 촉매(보통은 금속 그중 니켈 기반 촉매) 사이에 반응해 수소, 일산화탄소 그리고 약간의 이산화탄소를 생성하는 과정(이를 보통 압력 스윙 흡착(PSA)같은 분리기술로 고농도의 수소를 정제)을 거칩니다. 현재 전세계에 가장 널리 사용되는 수소의 생산 방법입니다. 메탄.. 메테인이 충분치 않다면 독일이 그렇듯 석탄을 가스화하는 과정에 나오는 합성가스를 통해서 생산할 수도 있습니다. 현대의 하버-보쉬 공정은 대부분 완성된 형태입니다. 압력은 150~300bar를 유지하며(너무 낮으면 수율이 떨어지고 너무 높으면 압력 유지를 위한 비용이 발생) 온도는 400~500도 그리고 질소와 수소는 1:3 비율이 이상적입니다. 다만 질소는 공기 중의 무궁무진하지만 수소가 실질적으로 가성비와 한정요인으로 자리잡아 있습니다.하버-보슈 공정으로 만든 암모니아는 염화칼륨과 인산염 암석과 결압해 수많은 질소 비료의 원재료로서 수십억 인구를 현재 먹여살리고 있습니다.그러나 그에게는 또다른 이야기가 있습니다. 그는 암모니아를 바탕으로 한가지 무기를 만들 었습니다. 바로 염소가스 계열 무기로서 그는 이를 무기화하고 배치하는데 핵심적인 역할을 담당했습니다. 그는 서부전선 그리고 아내의 자살후 동부전선에를 이를 개발-배치 및 사용을 지휘 했습니다.프리츠 하버와 칼 보슈의 유산은 수십억 인구를 먹여살린다고 할 수 있지만 그 업적에는 약간의 염소 냄새가 납니다.
작성자 : ㅂㄴㅅㄱㄱ고정닉
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