원자력 기술혁신과 글로발 거버넌스 2004. 12. 최 영 명 국가원자력관리통제소

목 차 Ⅰ. 원자력 기술 혁신 Ⅱ. 국제 핵 비확산 체제 Ⅲ. 원자력 통제 Ⅳ. 원자력 R&D의 예

Ⅰ. 원자력 기술 혁신

원자력 이용분야 RI투여 핵의학검사 식품조사 의료용기구 멸균 해충방재 암 치료 품종개량 미량원소 분석 X선 검사 두께측정 비파괴검사 연대측정 (고고학) 원자력선 원자력발전 지역난방 해수담수화 형광등 스타트전구 내열성 전선 수소 제조

원자력발전과 화력발전의 차이

원자폭탄과 원자로의 차이 원자폭탄 (95% 이상 농축) 원자로 (3% 농축) 제어봉 우라늄 235 (2-4%) 저농축우라늄 우라늄235 (0.7%) 우라늄238 고농축우라늄 중성자 우라늄 238 우라늄 235 (2-4%) 저농축우라늄 제어봉 원자폭탄 화약 ▼고리원자력발전소 ▲핵폭발 천연우라늄 원자폭탄 (95% 이상 농축) 원자로 (3% 농축)

Current Status of Nuclear Power Plants In operation 19 units : 15 PWRs, 4 PHWRs Installed Capacity(as of Dec. 2004) - Total : 57.1 Gwe - Nuclear : 16.7 GWe (29.2%) Generation(as of June 2004) - Total : 322.4 TWh - Nuclear : 129.7 TWh (40.2%) Under construction 1 KSNPs Under license review 4 KSNPs Planned by 2015 2 APR1400s Under construction In operation Seoul Kori Ulchin Wolsong Yonggwang Planned (As of June 2004) Under license review

Technology innovation Challenges Facing Technology innovation Waste, resources Public acceptance Safety, benefit, social agreement Green movement Alternatives, politics, dialogue

Future Vision Nuclear Energy Electricity : 45% by 2030 Sustainable Development Saving Economy Clean Environment Public Confidence Nuclear Energy waste-free, proliferation-free practically realistic Electricity : 45% by 2030 Hydrogen : 20% by 2020

Korean Evo-Revolution Picture 1970s 1980s 1990s 2000s 2010s 2020s 2030s GFR LFR MSR SCWR SFR VHTR GIF APR1400 Nuclear Hydrogen KSNP SMART Kori NPP 4th Phase : Gen IV Revolutionary Electricity generation Hydrogen production 3rd Phase : Gen III+ Evolutionary PWRs APR1400 SMART 2nd Phase : Gen III Standardization 1,000 MWe 1st Phase : Gen II Turn-key base 600 MWe

Kori Nuclear Power Plant #1 1st nuclear power plant 600 MWe, PWR Turn-key base (WH) Construction start in 1971 Commercial operation in 1978 - Cumulative generation : 99 TWh by May 2004

KSNP Korea Standard Nuclear Power Plant 1,000MWe, PWR Standardization Started in 1987 Completed in 1995 5 KSNPs in operation 1 KSNPs under construction 4 KSNPs under license review

APR1400 (Electricity) Advanced Power Reactor 1400 Evolutionary PWR (1,400 MWe) Advanced features Lifetime : 60 years ECCS : 4-train with DVI I&C : digital The 1st unit is to be constructed from 2004 ECCS : Emergency Core Cooling System DVI : Direct Vessel Injection POSRV : Pilot Operated Safety and Relief Valves : perform dual functions of the RCS overpressure protection and safety depressurization in case of severe accident

SMART (Water) System-integrated Modular Advanced ReacTor Power generation + Seawater desalination Advanced features Reactor safety enhancement Economic improvement Environment-friendly operation

High Temperature Reactor (Hydrogen) Nuclear hydrogen production reactor 1st national project budget allocated ; 3 M$ in 2004 6 M$ in 2005 Features High degree of passive safety High outlet temperature (~1000oC) Water splitting cycle 30,000 ton/year demonstration by 2019 NGNP, INEEL

Ⅱ. 국제 핵 비확산 체제

국제 핵 비확산체제- 핵연료주기 의 양면성 평화적 이용 군사적 이용 무기급 핵물질 농 축 재 처 리 우라늄 원광 정련/변환 농 축 재 처 리 혼합핵연료 (MOX) 우라늄 원광 정련/변환 핵연료 제조 원자력 발전 사용후핵연료 저농축우라늄 군사적 이용 고농축우라늄 플루토늄 핵무기 무기급 핵물질 상업적 이용분야 민감 분야

국제 핵 비확산체제-무기급 핵물질의 취득 경로 군사적 목적, 비밀시설 이용 파키스탄, 이라크 우라늄 채광, 정련 농 축 고농축 이스라엘, 인도 핵연료 성형가공 플루토늄 생산 원자로 재처리 평화적 목적의 시설 전용 우라늄 채광, 정련 농 축 발전용 원자로 재처리 핵연료 성형가공 연구용 플루토늄 고농축 우라늄 구입 또는 절도 고농축 우라늄 또는 플루토늄 구소련 붕괴 이후 위험 증대 핵물질 불법거래 절도

국제 핵 비확산체제 - 연혁 핵실험 : 핵실험 : 프랑스(’60) 핵실험 : 인도(’74) 미소 냉전 핵개발 : 북한, 이라크 소련(’49) 영국(’52) 핵실험 : 프랑스(’60) 중 국(’64) 핵실험 : 인도(’74) 미소 냉전 핵개발 : 북한, 이라크 냉전 종식 : 구소련 붕괴(‘91) 핵실험 : 인도,파키스탄(’98) 미국 9.11테러 (’01) 주요 계기 ‘Atoms for Peace’(’53) 미국 핵비확산 법 발효(’78) 레이건 성명(’81) 미 CTBT 비준 거부(’99) 대 테러전쟁(독자노선) 미국 정책 IAEA 설립(’57) EURATOM 설립(’57) NPT 협상 및 발효(’70) NPT 무기한 연장(’95) CTBT 채택(’96) 핵비확산 개념 확대 CTBT 발효 난망 FMCT 협상(?) 국제체제 INFCIRC/66 (’65) INFCIRC/153(’70) ‘93+2 프로그램’ INFCIRC/540(’97) 통합안전조치 안전조치 쟁거위원회 지침(’74) NSG 지침 (’78) NSG 지침 강화 이중사용품목(’92) 전략 기술(’95) 품목 및 지침 지속 개정 수출통제 INFCIRC/225 (’75) 채택 핵물질방호 협약 발효 (’87) INFCIRC/225/ Rev.4 개정(’99) 방호협약 개정 추진 (’01-현재) 물 리 적 방 호 핵테러 억제 협약안 초안작업 방호협약 개정 논의(’99 -’01) ’50 ’60 ’70 ’80 ’90 2000

국제 핵 비확산체제 - 원자력의 양면성과 힘의 논리 핵무기제조 제재 원자력기술 제공 금지 X 정치•외교적 제재 핵 강대국에 의한 비 핵국의 핵무기 제조 금지 핵 선진국의 개도국 지원 -교육, 훈련 -장비 지원 -전문가 파견 핵무기확산 방지 군사적 이용 핵 평화적 이용 원자력기술 촉진 핵무기제조 금지 대가

국제 핵 비확산체제 –체제분류 핵비확산 수단의 구체적 실현 다자간 체제 (multilateral) 세계 차원의 규범(norm) 형성 많은 당사국들의 참여, 조약 준수 여부에 따라 기능 발휘 핵비확산조약,전면핵실험금지 조약, 원자력공급국그룹, 핵물질방호협약 등 양자간 체제 (bilateral) 원자력 교역에서 쌍방 정부의 의무와 권리 규정 양국간 관계에 따라 기능 발휘 원자력협력협정, 양국간 공동 선언 등 핵비확산 수단의 구체적 실현 각국 독자 정책 (unilateral) 자국의 정책을 일방적으로 공표, 적용 미국, 호주, 캐나다 등의 핵비확산 정책 지역 체제 (regional) 지역적 차원의 규범 형성 지역내 국가와 관련 국가의 참여/ 조약 준수 여부에 따라 기능 발휘 비핵지대, EURATOM 등

국제 핵 비확산체제 - 다자간 체제 핵비확산조약 (NPT) 수평적 확산 방지 수직적 확산 방지 안전조치 수출통제 물리적 방호 NPT : Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons IAEA : International Atomic Energy Agency NSG : Nuclear Suppliers Group CTBT : Comprehensive Test Ban Treaty FMCT : Fissile Material Cut-off Treaty INFCIRC : Information Circular 수평적 확산 : 핵보유국 증가 수직적 확산 : 핵무기보유량 증가 및 질적 개량 핵비확산조약 (NPT) 수평적 확산 방지 수직적 확산 방지 안전조치 수출통제 물리적 방호 쟁거위원회 핵물질 방호협약 전면핵실험금지 조약(CTBT) IAEA 안전 조치체제 원자력공급국 그룹(NSG) IAEA 권고 (INFCIRC/225) 무기용핵물질생산 금지조약(FMCT)

Ⅲ. 원자력 통제

(Physical Protection) 원자력 통제 - 개요 원자력통제 정의 핵물질, 원자력 시설 및 장비 등에 사용되는 원자력 관련기술이나 물자가 비핵국에서 핵무기 또는 핵폭발 장치로 전용되지 않도록 관리하는 일체의 국제적, 국가적 행위 및 조치 주요 통제수단 수 출 입 통 제 (Export & Import Control) 안 전 조 치 (Safeguards) 물 리 적 방 호 (Physical Protection) 원자력통제 수단 핵물질의 계량관리 및 검사 민감기술/관련장비 등의 수출입통제 핵물질 및 원자력시설에 대한 방호 및 이행

원자력 통제 - 안전조치 (Safeguards) 개념 핵시설 및 핵물질이 핵무기로 전용되지 않음을 확인하는 일체의 행위 IAEA ② IAEA 사찰 장부확인 현장검증 핵물질 검증 사료분석 감시자료 판독 봉인교체 ① 보고 (시설보고) 설계정보 핵물질 정보 등 ③ 감시 및 봉인 핵시설 및 핵물질 사용후 핵연료 검증 감시카메라 봉인(전자식, 기계식)

원자력 통제 - IAEA 안전조치협정의 구분 VOA(Voluntary Offer Agreement) 핵국 대상 (미, 영, 불, 러, 중) 당사국이 지정하는 대상에 대하여 IAEA의 모든 안전조치 기법 적용 INFCIRC/66(부분안전조치협정) NPT 미가입 비핵국 대상 (인도, 파키스탄 등) 당사국과 협의하여 안전조치대상 지정 INFCIRC/153(전면안전조치협정) NPT 가입 비핵국 대상 (우리나라 등 대다수 국가) 국가 내의 모든 핵물질 사용시설 및 LOF INFCIRC/540(추가의정서) 발효 : 한국, 일본, 캐나다, 호주, 중국, EU 15개국(프랑스, 영국, 독일, 벨기에 등), 대만 등 서명 : 미국, 러시아 등

기존 보고 대상과 추가의정서 보고 대상 비교 기존의 안전조치(INFCIRC/153) 추가의정서(INFCIRC/540) 핵물질 및 핵 물질 취급시설이 대상 (핵물질 계량관리가 주요 내용임) 주요 요소 계량관리 격납/감시 사찰 계량관리에 의한 정량적 평가 핵물질 미취급 원자력활동이 대상 핵연료주기관련 연구 민감부품 생산시설 등 주요 요소 확대신고 추가접근 Physical Model에 의한 정성적 평가

한-IAEA 경수로 협력강화 (정기검사 국가에 위임) 원자력 통제 – 원자력통제체제(종합) IAEA 공급국 보고, Consultation 계량관리 보고,사찰정보 교환 물리적방호 상호협의 국가검사 체제의 활용 양국간 협력 (안전조치,수출입통제) 과학기술부 원자력협력과/방재과 법적 위임 계량관리 심사·검사 보고서 물리적방호 심사·검사 보고서 국가원자력관리통제소 심사, 정보관리, 검사 국가검사 (계량관리 IAEA 사찰) 국가검사 (물리적방호) 시설보고서(계량관리) 한국수력원자력㈜ - 경수로 16기 - 중수로 4기 - 추가원전 한전원전연료㈜ - 경수로핵연료 중수로핵연료 가공공장 한국원자력연구소 10개 연구시설 하나로,TRIGA, 조사후시험시설, 조사재시험시설, 핵연료연구개발 (DUPIC,HFFL,CFFP, R&D Lab.), 기타 - 연구개발 과제 대학 및 연구기관 - 교육용원자로 - 연구개발기관 일반산업체 등 방사선 차폐체 (동위원소 사용, 방사선발생장치) 소량핵물질 보유 /사용 기관 - 기타 산업체 한-IAEA 경수로 협력강화 (정기검사 국가에 위임)

원자력 통제 - 국가계량관리체제(SSAC) 한수원 KNFC 연구소 기타 IAEA 사찰 Facility Report 국가검사 안전조치협정 추가의정서 핵물질방호협약 과학기술부 원자력협력과 쌍무협정 IAEA 공급국 NSG/ZC 수출통제 Technical support (Safeguards, PP, Export control) Entrust State-level safeguards NNCA 기술개발/심사•검사•기준개발 등 기술지원 SSAC : State Systems of Accounting for and Control of nuclear materials

원자력 통제 - 물리적 방호체제 핵 물질 또는 핵 시설을 사보타지, 불법거래, 핵 테러, 불법이전 등으로부터 보호하는 행위 개념 : 수단 : 탐지 지연 대응

원자력 통제 - 원자력전용품목의 국가 수출입 통제체제 NSG(INF/254/Part1) ZC(INF/209) IAEA 추가의정서 (INF/540) 국제지침 및 통제품목 국내법 반영 원자력전용품목 수출입보고 STATE 국제 수출통제 추세 분석 과학기술부 NNCA 수출허가 및 국제수출통제 이행 주체 수출통제 국내 이행관련 기술지원 평화적 이용보증 이전품목에 대한 IAEA안전조치 적용 재이전시 공급국 사전동의 물리적 방호 조치 국내기업/연구소 핵물질/ 원자력전용품목 수출신청 및 허가 양자협정 INF : INFCIRC

Ⅳ. 원자력 R&D의 예