한국의 원자력그리고 핵기술?

대양강국2 | 2009-05-31 23:26:41

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핵폭탄원료로 주로쓰이는 원료는 두가지입니다.

우라늄235와 플루토늄239로 우라늄235는 고농축시켜야하며,플루토늄239는 재처리하여 얻게 됩니다.

농축기술로는

1,기체확산법-다수의 소공에 있는 격막을통해 UF6(6불화 우라늄)가스를 흘려 보낼때 가벼운 동위원소(U235)가 더 많이 통과하는 원리이용(소요전력:2.300~2.500kwh/SWU)

2,원심분리법-원통속의 UF6가스를 고속회전시켜 원심력을 이용하여 분리하는 방법으로 무거운 U238은 회전통 바깥쪽으로 밀려나가고 가벼운 U235는 안쪽으로 모이는 원리를이용(소요전력:50kwh/SWU)

3.레이저법-U235원자에만 흡수되는 레이저를 투사시킨후 여기된 (+)U235원자를 자장에 통과시켜 (+)U235이온을 (-)이온판에 집적하는 방법으로 연구 개발단계임(단1회로서 농출율90%이상)

재처리기술로는

핵폐기물 재처리방법은 현재 두가지로나뉘어져 있습니다.

*PUREX(Plutonium Urannium Reduction Extraction)- 퓨렉스공정은 현재재처리 표준상용화된 습식정련처리방식으로 고속로용 원료를만들며 프랑스,일본등이 가지고있는기술

:플류토늄과 우라늄을 분리추출하여 핵무기전용우려가 높음

*파이로프로세싱(Pyroprocesing)-건식 정련처리기법으로 한국,미국이 보유한 기술

:플류토늄,넵투늄,큐륨을 한꺼번에 추출하므로 핵무기전용우려가 없음(다시 재처리하면 손쉽게 플루토늄을 분리추출)

 한국은 파이로프로세싱관련 국내외기술특허가 총40개이며 이중20개가핵심기술로 평가받고있으며 미국도 이기술이 시급한실정이라 2014년 "한미원자력협정"의개정에 중대한변수로 작용할것으로 보입니다.미국은  "한국이 파이로프로세싱의 유일한 기술적파트너 "한국은 마이크로프로세싱연구의 실용화가능성을 기술적으로 확인하였다."라고 하는 미국의절대적 관심을 보이는상태입니다.

우리의관심은 핵재처리문제인데 한국도 파이로프로세싱기법 재처리를 할수있도록 "한미원자력협정"이 개정된다면 우랴늄이용의극대화,핵폐기물 처리등 이라는 여러문제점을 해결할수있게 됩니다.

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사용후 핵연료 저장현황(2006년말)

경수형-고리(1.562t),영광(1.357t),울진(1.054t)   중수형-월성(4.697t)

합=8.670t입니다.

*참고로

중수로 핵연료 (0.71% U235 함유)가 원자로에서 타고나면 사용후핵연료가 되는데, 여기에는 우라늄235가 약 0.22%, 풀루토늄이 약 0.41% 함유되어 있습니다.

중수로가 경수로 보다는 상대적으로 핵무기에 적합한 Pu를 생산할 수 있습니다. 이는 중수로 사용후핵연료에 Pu이 많이 함유되어 있어서가 아니라, Pu 동위원소중에서 핵무기에 적합한 Pu239가 상대적으로 많이 함유되어 있기 때문입니다. Pu내에 Pu239가 얼마나 들어있느냐를 보통 풀루토늄 순도"라고 부르는데, 중수로 사용후핵연료의 Pu 순도는 약 70%, 경수로 사용후핵연료의 Pu 순도는 약 60% 정도입니다." 일반적으로 핵무기용으로 사용되는 무기급 Pu의 순도는 약 90%이상 입니다. 이러한 고순도의 Pu는 보통 흑연감속로, 중수로 등의 운전조건을 적절히 조절하여 생산할 수 있습니다.

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경수형원전 사용후 핵연료에서는 U235,P239가 각각 1%이내이므로 경수,중수 평균 0.5%기준시

사용후 핵연료 8.000톤일때 플루토늄 40톤,우라늄40톤을 재처리로 얻을수 있는데 핵무기에 적합한 플루토늄의 순도를90%이상 높여야하므로 최종적으로 핵무기에 적합한 20여톤의 P239을 생산되게 됩니다.

또,우라늄235는 연구용원자로(하나로)에서 우라늄238과 반응시키면 고순도의 플루토늄239를 생산할수 있습니다.

***재처리만으로 얻은 플루토늄20톤으로 4.000개(임계질량5kg)의 핵탄두를 만들수 있다는 이야기가 되는군요

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(좀 지난기사 입니다만)

*우리나라의 핵기술수준(한겨례기사)

 

 일본 정부 인사들의 ‘핵무장 필요성’ 발언이 잇따르면서, 한국이 이에 맞대응할 핵무기 개발 능력을 보유하고 있는지가 관심사로 떠오르고 있다. 정부 관계자는 19일 “우리도 3개월이면 핵무기를 만들 수 있다”고 발언한 것으로 알려졌다. 그는 근거를 제시하지는 않았다.

국방 및 원자력 전문가들도 대체로 “핵무기 개발 기술은 하이테크가 아니어서 30여개국이 만들 능력을 가지고 있는 것으로 얘기된다”며 “핵심은 핵물질을 어떻게 확보하느냐에 달려 있기 때문에 기간이 문제가 아니다”라는 반응을 보였다.

전문가들은 핵무기 개발의 필수 조건으로 △핵물질 획득 △기폭장치와 투발 수단 개발 △핵실험 등을 든다. 이 가운데 기폭장치나 투발 수단은 기술이 발전해 더이상 핵무기 개발 능력의 척도로 취급하지 않는다. 한 국방 전문가는 “기폭장치에서 100만분의 1초 단위로 컨트롤할 수 있는 기술이나, 고속촬영 기술, 폭속 측정 기술 등은 우리나라의 전자기술 정도면 쉽게 확보할 수 있다”고 말했다.

미사일 등 핵무기를 쏘기 위한 투발체의 경우 통상적으로 사거리 2000㎞ 이상에 250~500㎏의 핵탄두를 탑재할 수 있는 능력이면 핵억제력을 갖춘 것으로 받아들여진다. 우리는 한-미 미사일 협정으로 사거리 300㎞, 탄두 500㎏이라는 제한을 받고 있지만, 1000~2000㎞의 중거리 탄도미사일 개발 능력을 보유하고 있는 것으로 평가받고 있다.

한 원자력 전문가는 “결국 핵무기 개발의 중요지표는 핵물질을 확보할 능력이 있는지로 귀결된다”며 “그러나 핵무기 원료인 우라늄을 농축하거나 플루토늄을 추출하는 것은 60년이 넘은 기술이어서 개발하는 데 얼마나 걸리느냐보다는 개발할 의지가 있느냐가 문제”라고 말했다. 실제 한국원자력연구원은 1982년 연구용 원자로에서 플루토늄 6g을 추출하고, 2000년 레이저분리장치로 0.2g의 우라늄을 분리했다. 2004년 국제원자력기구(IAEA)의 사찰을 받고 연구를 중단하기로 했지만, 당시 국내외 전문가들은 우리나라가 핵물질을 확보할 수 있는 초기 기술을 갖춘 것으로 평가했다.

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