박정희 대통령의 지시로 김학렬(金鶴烈) 경제부총리는 1969년 11월 미국 베텔연구소(Battelle Memorial Institute)의 수석연구원이었던 해리최(Harry Choi)박사를 불러 KIST(한국과학기술연구소)와 함께 중공업공장 건설의 타당성에 대한 용역을 맡겼다. 그 결과 1970년 5월 상공부와 경제기획원에 대한 내부 브리핑이 있은 후 1970년 6월에 해리최 박사의 <<기계공업 육성방안 용역 보고서>>가 청와대에서 대통령에게 보고되었다. 그리고 1970년 7월 군수산업을 위한중화학공업 육성 목적의 4대핵심공장 건설계획 작업팀(비밀특별작업반)이 착출되었다.

4대핵심공장사업계획서는 경제기획원차관보가 수집하여 검토한 후 1970년 7월 중순 박대통령, 김학렬경제기획원장관, 남덕우(南悳祐)재무장관, 이낙선(李洛善)상공부장관에게 보고되었고 경제기획원은 1970년 7월 21일부터 7월 23일까지 열린 ｢한일정기각료회담｣ 본회의에서 대일차관을 위한 4대핵심공장 건설사업을 공식의제로 상정하였다. 그러나 4대핵공장계획은 일본의 외자와 기술협조를 얻지 못했다. 정부는 미국 및 유럽으로도 협조요청범위를 넓혔다. 그러나 일본, 미국에 이어 노르웨이, 스웨덴 등 다른 나라의 반응도 부정 일변도였다. 결국 1971년 11월 10일 경제기획원은 박대통령에게 일본과 미국, 유럽국가 등에 15개월 넘게 4대핵공장 건설을 위한 외자도입 교섭을 하였지만 필요한 외자를 얻지 못했음을 보고했다.

해리최 박사의 연구에서 우선 한국의 공업에 기계소재(機械素材), 중기계(重機械), 조선(造船), 자동차, 농업기계, 전기기계의 6개 공장을 육성해야 한다는 안이 만들어졌다. 다음으로 이들 6개 공업의 가장 중요한 기본공장이 선정되었다. 우선 종합제철소는 당연히 필요했다. 

그리고 종합기계공장 건설이 선정되고 이어 종합기계공장의 원자재를 공급하는 주물선공장, 특수강공장이 선정되었다. 마지막으로 재정적 지원 가능성에 대한 논란 끝에 노동집약분야라는 점에서 조선공업이 선정되었다. 이렇게 하여 종합제철소, 중기계 종합공장, 주물선공장, 특수강공장, 조선소의 5개 공장이 선정되었다. 그런데 종합제철소는 포항제철로 이미 따로 추진되고 있었기 때문에 별도로 제외됨으로써 나머지 종합중기계, 선철주조, 특수강, 선박공장의 4대핵심공장으로 범위가 좁혀졌다. 결국 4대핵공장건설 구상은 건설중인 종합제철을 근거로 하여 각종의 기계공장을 육성하는 것과 이것에 필요한 주물선철, 특수강공장을 건설한다고 하는 것이었다.

이 공장 설립을 추진할 실수요자로 ｢강원사업｣(주물선), ｢대한중기｣(특수강), ｢한국기계｣(중기계), ｢현대건설｣(조선) 등이 선정되었다. 경제기획원으로부터 제출된 4대핵심공장 건설구상을 보면 ‘소요자금 총액 9,500만 달러, 생산규모는 주물철 20만 톤, 특수강 6만 톤’으로 되어 있었다. 이들 공장을 경제기획원은 무기생산과 직접적 관련이 있고 또한 기계공업 육성에 있어 중추적인 역할을 할 것이라는 기대에서 ｢4대핵공장｣ 건설이라고 불렀다. 4대핵공장건설계획은 실패하였지만 이후 중화학공업화의 전사로서 중요한 한 실험이 되었다.

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