샌디아 국립 연구소

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1. 개요
2. 역사
3. 주요 연구 분야
4. 기술 구역
5. 법적 문제
참조

1. 개요

샌디아 국립 연구소는 1945년 맨해튼 프로젝트의 일환으로 설립된 미국의 연구소로, 현재는 미국 에너지부 산하의 국가핵보안국(NNSA)의 지원을 받아 운영된다. 핵무기 개발 및 관련 기술 연구를 수행하며, 로스앨러모스 국립연구소, 로렌스 리버모어 국립연구소와 함께 미국의 3대 핵무기 개발 연구소로 꼽힌다. 주요 연구 분야는 핵무기 시스템, 에너지, 슈퍼컴퓨팅 등이며, Z머신을 이용한 핵실험과 자체 유도 탄환 개발 등의 성과를 거두었다. 또한 다양한 오픈소스 소프트웨어 프로젝트를 개발하고 지원하며, 기술 구역을 운영하고 있다.

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샌디아 국립 연구소 - [연구소]에 관한 문서
지도

기본 정보
이름	샌디아 국립 연구소
설립일	1949년
위치	뉴멕시코주 앨버커키 캘리포니아주 리버모어
예산	36억 달러
유형	국가 안보, 핵 과학
직원 수	11,500명
학생 수	830명
캠퍼스 면적	8699 에이커 (35.2 평방 킬로미터)
이름의 유래	앨버커키 대도시권의 샌디아 산맥
운영 기관	허니웰 인터내셔널의 지휘 아래 있는 국립 기술 및 엔지니어링 솔루션스 오브 샌디아 (2017년 5월 1일부터)
웹사이트	sandia.gov
운영
운영 계약	국립 기술 및 엔지니어링 솔루션스 오브 샌디아 (NTESS)
이전 운영 기관	록히드 마틴 (2017년 5월 1일 이전)
주요 연구 분야
주요 연구 분야	핵무기 방위 에너지 환경 기후 변화 사이버 보안
시설
주요 시설	Z 머신 카우아이 시험 시설
협력 및 제휴
대학 파트너십	역사적으로 흑인 대학 및 대학교 프로그램 (START HBCU)
기타
특징	국가를 바꾼 70가지 방법 다양한 산업 협력 기회 제공

2. 역사

1945년 맨해튼 프로젝트 추진 과정에서 원자폭탄에 들어갈 전자회로, 기폭장치 등 비핵물질을 만들기 위해 "Z 부서"라는 이름으로 설립되었다.^[59] 1948년 샌디아 연구소로 설립되었다.^[58] 로스앨러모스 국립연구소(LANL), 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)에 이어 미국의 3번째 핵무기 개발 연구소로 꼽힌다.^[59]

시애틀 소재 크레이는 2004년까지 샌디아국립연구소에 핵무기 시뮬레이션용 슈퍼 컴퓨터 1대를 9000만달러에 제공하고, 2010년까지 정부에 초당 1000조 회를 연산하는 페타플롭스급 슈퍼컴퓨터 1대를 공급하는 계약을 체결했다.

3. 주요 연구 분야

샌디아 국립 연구소는 핵무기 시스템 설계, 연구, 개발 및 부품 생산을 주요 연구 분야로 삼고 있다. 핵무기 시뮬레이션을 위해 ASCI 레드, 레드 스톰과 같은 슈퍼컴퓨터를 개발하고 운영한다.^[58] Z머신을 이용해 핵실험을 대체하는 연구를 수행하는데, 핵폭발과 유사한 초고온, 초고압 환경을 조성하여 핵무기 성능 및 안전성을 연구한다.^[60]

이 외에도 관성 가둠 핵융합 연구 및 펄스 전력 연구, 컴퓨터 과학 및 인지 연구 분야에서도 활동하고 있다. 에너지 프로그램으로 신재생 에너지 (예: 풍력, 태양광) 기술을 개발하고 국가 전략 비축유 관련 연구도 수행한다.^[58]

연구소는 5개의 기술 구역(TA)과 여러 추가 시험 구역으로 구성되어 있으며, 각 구역은 고유한 운영 방식을 가지고 있다.

구역	주요 시설 및 활동
기술구역 I (TA-I)	도서관, 사무실, 실험실, 작업장, 무기 시스템 설계/연구/개발, 부품 생산, 에너지 프로그램
기술구역 II (TA-II)	핵무기 조립, 해체 및 정화, 매립지 오염 제거, 접근 지연 기술 시험 시설
기술구역 III (TA-III)	로켓 슬레드 트랙, 원심 분리기, 복사 열 시설, 용지 파쇄기, 용융 및 고화 실험실, 방사성 및 혼합 폐기물 관리 시설(RMWMF)
기술구역 IV (TA-IV)	고에너지 방사선 메가볼트 전자원(Hermes-III), Z 시설, 단펄스 고강도 나노초 X-방사선(SPHINX) 시설, 새턴 가속기, 관성 가둠 융합 연구, 펄스 전력 연구, 컴퓨터 과학 및 인지 연구
기술구역 V (TA-V)	연구 원자로 시설, 강력한 감마 조사 시설 (코발트-60, 세슘-137 원 사용), 핫 셀 시설
코요테 시험장	태양탑 시설, 로렌스 캐니언 소각장, 항공 케이블 시설

3. 1. DOE/SNL Scaled Wind Farm Technology (SWIFT) Facility

미국 에너지부(U.S. Department of Energy)의 풍력 에너지 기술 사무소(WETO), 텍사스 공과대학교, 베스타스 풍력 터빈 회사와의 협력을 통해, 샌디아 국립 연구소(SNL)는 텍사스주 러벅에 축척 풍력 발전소 기술(SWIFT) 시설을 운영하고 있다.^[34]^[35]

3. 2. 오픈소스 소프트웨어

샌디아 국립 연구소는 여러 오픈소스 소프트웨어 프로젝트를 개발하고 지원하고 있다. 주요 프로젝트는 다음과 같다.

FCLib (Feature Characterization Library): 시공간 데이터에서 일관된 영역이나 구조를 식별하고 조작하기 위한 라이브러리이다.^[36] BSD와 유사한 라이선스로 배포된다.^[37]
LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator): 대규모 병렬 원자/아원자 프로세스를 모델링하는 데 사용되는 분자 동역학 라이브러리이다.^[38] GNU 일반 공중 사용 허가서(GPL)에 따라 배포된다.^[38]
LibVMI: 실행 중인 가상 머신의 메모리 읽기 및 쓰기를 단순화하는 라이브러리이다.^[39] GNU Lesser General Public License에 따라 라이선스가 부여된다.^[39]
MapReduce-MPI 라이브러리: 분산 메모리 병렬 컴퓨터를 위한 MapReduce 구현으로, 통신에 메시지 전달 인터페이스(MPI)를 활용한다. 수정된 버클리 소프트웨어 배포 라이선스에 따라 개발되었다.^[40]
다중 스레드 그래프 라이브러리(MTGL): 병렬 공유 메모리 아키텍처를 활용하는 그래프 기반 알고리즘 모음이다.^[41]^[42] BSD 라이선스에 따라 개발되었다.^[41]
ParaView: 데이터 분석 및 시각화를 위한 플랫폼 간 응용 프로그램이다.^[43] 미국 육군 연구소 등과 공동 개발하고 고급 시뮬레이션 및 컴퓨팅 프로그램의 자금 지원을 받았다.^[43] BSD 라이선스에 따라 개발되었다.^[43]
Pyomo: 대부분의 상용 및 오픈소스 솔버 엔진을 지원하는 Python 기반 최적화 수학적 프로그래밍 언어이다.
Soccoro: 밀도 함수 이론 기반 전자 구조 계산을 위한 객체 지향 소프트웨어이다.^[44] GNU 일반 공중 사용 허가서에 따라 개발된다.^[44]
Titan Informatics Toolkit: 과학 및 정보 데이터를 수집, 분석 및 표시하기 위한 플랫폼 간 라이브러리 모음이다.^[45]^[46] New BSD 라이선스에 따라 개발되었다.^[45]
Trilinos: 확장 가능한 과학 및 공학 응용 프로그램 구축을 위한 객체 지향 라이브러리이다.^[47] 대부분 수정된 BSD 라이선스에 따라 라이선스가 부여된다.^[47]
Xyce: 대규모 회로 문제 해결에 사용 가능한 오픈소스, SPICE 호환 고성능 아날로그 회로 시뮬레이터이다.^[48]
[https://charon.sandia.gov/ Charon]: 2020년 샌디아에서 오픈소스로 공개한 TCAD 시뮬레이터이다.^[49]^[50]^[51]

또한 샌디아 국립 연구소는 Kitware, Inc.와 협력하여 플랫폼 간 그래픽 및 시각화 소프트웨어 제품군인 Visualization Toolkit(VTK)을 개발한다.^[52]

3. 3. 자체 유도 탄환

2012년 1월 30일, 샌디아 국립 연구소는 최대 2000m 거리의 표적을 명중시킬 수 있는 자체 유도 다트 시험 발사에 성공했다고 발표했다. 이 다트는 길이가 약 10.16cm이며, 무게 중심이 앞쪽에 위치하고 소구경 평활강선 총에서 발사되도록 설계되었다. 비행 중에는 플라스틱 사보트로 둘러싸인 네 개의 전자기 방식으로 작동하는 날개가 다트를 안정시키며, 다트가 포신을 벗어나면 사보트는 떨어진다. 일반적인 강선 총열에서는 발사할 수 없는데, 강선이 제공하는 자이로스코픽 안정성이 비행 중 자체 유도탄이 표적을 향해 정확하게 방향을 바꾸는 것을 방해하기 때문이다. 따라서 회전 대신 날개가 안정화 역할을 한다. 레이저 지시기가 표적을 지정하고, 다트의 광학 센서와 8비트 CPU가 이를 추적한다. 이 유도탄은 크기가 작아 관성 측정 장치 없이도 빠른 보정이 가능하기 때문에 비용이 저렴하다. 탄환의 고유 진동수는 약 30 헤르츠이므로, 비행 중 초당 30회의 보정이 가능하다. 일반 화약을 사용한 경우의 포구 속도는 2400ft/s (마하 2.1)이지만, 군용 맞춤형 화약을 사용하면 속도와 사거리를 높일 수 있다. 컴퓨터 모델링에 따르면, 일반 탄환은 1000m 거리의 표적을 약 8.96m 정도 벗어나지만, 동등한 유도 탄환은 약 20.32cm 이내의 정확도를 보인다. 거리가 길어질수록 정확도가 높아지는데, 이는 탄환의 움직임이 비행 시간이 길수록 안정화되기 때문이다.^[53]^[54]^[55]

4. 기술 구역

샌디아 국립 연구소(SNL/NM)는 5개의 주요 기술 구역(TA-I, TA-II, TA-III, TA-IV, TA-V)과 여러 추가 시험 구역으로 구성된다. 각 기술 구역은 고유한 운영 방식을 가지고 있지만, 샌디아의 일부 그룹 운영은 하나 이상의 기술 구역에 걸쳐 있을 수 있다. 팀의 한 부분은 한 각도에서 문제를 해결하고, 같은 팀의 다른 하위 집합은 다른 건물이나 구역에 위치하여 다른 특수 장비를 사용할 수 있다.
기술 구역 I (TA-I)주로 다음 세 가지 활동에 전념한다.

무기 시스템의 설계, 연구 및 개발
무기 시스템 부품의 제한된 생산
에너지 프로그램

TA-I 시설에는 주요 도서관과 사무실, 실험실, 그리고 행정 및 기술 직원이 사용하는 작업장이 포함된다.
기술 구역 II (TA-II)1948년에 설립된 45acre 규모의 시설로, 화학 고성능 폭약 주요 장약을 핵무기에 조립하고, 나중에는 핵무기의 생산 규모 조립을 위해 설립되었다. TA-II의 활동에는 과거 연구 및 개발 활동에 사용된 시설과 매립지의 오염 제거, 해체 및 정화가 포함된다. 1998년 3월에 시작된 기밀 폐기물 매립지의 정화 작업은 2000년 회계연도에 거의 완료되었다. 폭발물 부품 시설이라는 시험 시설은 이전 TA-II 시험 활동의 대부분과 다른 원격 시험 구역에서 이전에 수행되었던 일부 시험 활동을 통합한다. 접근 지연 기술 시험 시설도 TA-II에 있다.
기술 구역 III (TA-III)TA-V와 인접해 있으며 남쪽에 위치해 있다(두 구역 모두 TA-I에서 남쪽으로 약 11km 떨어져 있다). TA-III 시설에는 로켓 슬레드 트랙, 원심 분리기, 복사 열 시설과 같은 광범위한 설계-시험 시설이 포함된다. TA-III의 다른 시설에는 용지 파쇄기, 용융 및 고화 실험실, 방사성 및 혼합 폐기물 관리 시설(RMWMF)이 있다. RMWMF는 저준위 및 혼합 폐기물의 포장 및 저장을 위한 중앙 처리 시설로 사용된다. 1998년 9월에 시작된 화학 폐기물 매립지의 정화는 TA-III에서 지속적인 활동이다.
기술 구역 IV (TA-IV)TA-I에서 남쪽으로 약 약 0.80km 떨어진 곳에 위치하며, 고에너지 방사선 메가볼트 전자원(Hermes-III), Z 시설, 단펄스 고강도 나노초 X-방사선(SPHINX) 시설 및 새턴 가속기 등 여러 관성 가둠 융합 연구 및 펄스 전력 연구 시설로 구성된다. TA-IV는 일부 컴퓨터 과학 및 인지 연구도 수행한다.
기술 구역 V (TA-V)두 개의 연구 원자로 시설, 강력한 감마 조사 시설(코발트-60 및 세슘-137 원 사용), 그리고 핫 셀 시설이 있다.
기타 시험 구역SNL/NM에는 위에 나열된 5개의 기술 구역 외부에도 시험 구역이 있다. 코요테 시험장으로 공동으로 알려진 이러한 시험 구역은 TA-III 남동쪽 및/또는 만자니타 산맥 서쪽의 협곡에 위치해 있다. 코요테 캐니언 시험장의 시설에는 태양탑 시설(북위 34.9623, 서경 106.5097), 로렌스 캐니언 소각장 및 항공 케이블 시설이 포함된다.

5. 법적 문제

2007년 2월 13일, 뉴멕시코 주 법원은 샌디아 코퍼레이션(Sandia Corporation)이 전 네트워크 보안 분석가였던 쇼언 카펜터(Shawn Carpenter)를 부당 해고한 것에 대해 4700000USD의 손해배상 책임이 있다고 판결했다. 카펜터는 상관들에게 수백 개의 군사 시설과 방위 계약업체 네트워크가 해킹당했고 민감한 정보(수백 건의 민감한 록히드 마틴의 화성 정찰 궤도선(Mars Reconnaissance Orbiter) 프로젝트 관련 문서 포함)가 유출되고 있다고 보고했다. 상관들이 그에게 조사를 중단하고 정보를 무시하라고 지시하자, 그는 미국 육군과 미 연방수사국 정보 당국에 국가 안보 위반 문제를 제기했다. 몇 달 후 샌디아 관리들이 그의 행동을 알게 되자, 그의 보안 자격을 취소하고 그를 해고했다.^[32]

2014년 조사 결과, 샌디아 코퍼레이션(Sandia Corp.)이 연구소 운영 자금을 사용하여 20억 달러 규모의 연구소 운영 계약 갱신 관련 로비 활동에 비용을 지불한 것으로 드러났다. 샌디아 코퍼레이션과 모회사인 록히드 마틴은 4800000USD의 벌금을 지불하기로 합의했다.^[33]

참조

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_[2] 웹사이트 Sandia Labs director James Peery announces retirement https://www.bizjourn[...] 2025-10-10
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