Review of Laser Based Uranium Enrichment Technology for Nuclear Power Fuel Production

원전연료 생산을 위한 레이저 공정 개발동향

Currently, dependency of natural and energy resources on world economy may not be more serious than any before increasing the uncertainty of Korea's national economy, especially as China uses unexpectedly fast glowing portion of world resources. Due to insufficient natural resources and unmatured renewable energy system, it is very important for Korea to secure the energy sources not only for national prosperity but also security for the future. In this regard, importance and necessity of nuclear energy as a major electric power source in Korea are in need to be emphasized. Korea currently imports all the necessary enriched uranium for fabrication of nuclear fuel from abroad. Thus, it is extremely important to establish a secured supply system for enriched uranium regardless of the global political unstability as well as economic fluctuation. In order to build the nuclear fuel procurement system, it is required to analyze the global market status, current enrichment service systems, and the future technology under development. For this purpose, this study comparatively analyzes the laser based advanced technology for uranium enrichment under development in the United States, which is assumed to be 2~3 times more economically viable than currently available technologies.

21세기는 20세기와 마찬가지로 인구증가와 경제성장으로 인해 에너지의 수요가 증가할 것으로 예측된다. 제한된 자원, 자원의 편중, 생산과 소비지역의 분리, 화석연료의 소비억제 등이 전망되면서 최근 에너지안보가 보다 중요해졌다. 반면 한국과 같은 자원 빈국은 자원과 해외 에너지에 대한 의존이 심화되고 있다. 중국의 급격한 경제 발전은 자원과 에너지 소비의 균형을 깨뜨리고 있다. 이로 인해 국가 에너지 경제의 불확실성이 점차 확대되고 있다. 이와 같은 국제환경의 변화로 인해 국가 주요 에너지원으로서의 원자력에너지는 어느 때 보다 중요해졌다. 한국 전력생산의 40%를 차지하는 원자력발전은 이에 필요한 연료인 농축우라늄을 전량 외국에서 수입하여 사용하고 있다. 그렇기 때문에 한국은 안정적으로 원전연료를 확보할 수 있는 대책 및 정책을 준비하는 등 불안정한 국제에너지 정세의 변화에 적극적으로 대비할 필요가 있다. 이를 위해서는 기본적으로 농축우라늄의 시장현황, 기존 생산기술에 대한 정보, 기술개발의 동향에 대한 분석이 선행되어야 할 것이다. 본 논문은 농축우라늄의 기존 생산 공정에 비해 2~3배의 우수한 경제성을 가진 것으로 알려져 있고 현재 미국에서 상용화 단계에 진입한 차세대 레이저 기반 저농축우라늄 생산공정을 분석했다. 이는 국내 원전연료의 수급대책 마련에 주요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.