영국을 통해 서방의 핵무기 개발 윤곽을 파악한 소련은 1942년 3월 미국내 전(全) 공작망에 핵무기 개발 정보를 최우선 수집하도록 지시하는 등 정보 수집을 미국으로 확대했다. 이 과정에서 소련은 미국·영국·캐나다가 맨해튼 프로젝트를 통해 합동으로 핵무기 개발에 나선다는 중요한 정보를 확인했다. 국가보안위원회(KGB)의 전신인 NKVD는 소련의 자체 역량으로는 조기 핵무기 개발이 쉽지 않은 만큼 서방의 핵무기 개발 정보를 빼내 개발 시간을 최대한 단축시킨다는 목표를 세웠다.
1945년 미국은 맨해튼 프로젝트를 통해 세계 최초로 원자폭탄을 완성하고 핵무기 시대를 열었다. 그러나 미국의 핵무기 독점은 오래가지 못했다. 불과 4년 후인 1949년 소련이 세계 두 번째로 원폭실험에 성공했기 때문이다. 미국은 놀랐다. 1950년대 중반 이후에나 가능할 것이라고 보았던 소련의 핵무기 개발이 예상보다 빨랐기 때문이다. 그러나 소련의 조기 핵무기 개발 뒤에는 미국이 계산하지 못한 소련의 정보력이 있었다.
이때부터 소련 내무인민위원회는 ‘거대한 작전’으로 명명된 비밀 핵 정보전을 가동했다. 국가보안위원회의 전신인 NKVD는 소련의 자체 역량으로는 조기 핵무기 개발이 쉽지 않은 만큼 서방의 핵무기 개발 정보를 빼내 개발 시간을 최대한 단축시킨다는 목표를 세웠다. 이를 위해 서방의 핵 과학자들이 몰려있던 미국의 맨해튼 프로젝트에 정보력을 집중했다. 그 일환으로 소련 군 정보기관인 GRU 소속의 조지 코발을 맨해튼 프로젝트에 위장 침투시켰다. 소련 태생의 미국인으로 1939년 GRU에서 스파이훈련을 받고 미국으로 건너온 코발은 맨해튼 프로젝트의 방사선 안전담당 요원으로 침투해 내부동향을 파악했다. 1943년 여름 나치의 공격을 막아낸 소련은 핵무기 개발 여력이 생겼다. 특히 이 무렵 NKVD가 서방의 원폭 관련 극비 문서들을 다량 입수하는 성과도 올렸다. 이 같은 긍정적 움직임으로 인해 ‘거대한 작전’ 팀은 활기를 띠기 시작했다.
이렇게 수집한 정보를 통해 소련은 1949년 8월 29일 드디어 카자흐스탄 사막에서 원폭 실험에 성공했다. 후발주자로서 기적같은 성공이었다. 소련은 미국의 원폭 정보를 확보함으로써 실전 실험에 소요되는 막대한 인력과 예산을 줄일 수 있었다. 영국 브라이언 모이나한 교수의 평가처럼 만약 소련이 정상적인 코스를 밟았다면 조기 핵무기 개발은 어려웠을 것이다. 그러나 소련은 정상적인 방법 대신 절차와 재원, 시간을 단축할 수 있는 정보적 방법을 선택했다. ‘거대한 작전’의 성공은 ‘거대한 정보 작전’의 승리라 할 만했다. 공산주의 이념도 핵정보전의 중요한 변수로 작용했다. 소련의 핵무기 조기 개발 뒤에는 아무런 댓가도 받지 않고 핵개발 정보를 넘겨준 서방의 공산주의 신봉자들이 큰 역할을 했다. 미국으로서는 뼈아프지만 소련으로서는 이들 때문에 비교적 손쉽게 핵무기를 개발할 수 있었다.
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