초록 ▼

북한은 자력갱생의 원칙에 따라 수입에너지원의 소비를 줄이고 가능한 자체 에너지 자원을 활용하기 위하여 주탄 종유(主炭 從油)의 정책을 실시하여 왔으나 만성적인 심각한 에너지 부족상황에 시달리고 있다. 북한은 석탄 생산력 감소, 탄질 저하, 수력자원 한계, 기존설비의 노후화 및 건설 자금난으로 추가 발전설비의 건설이 어렵게 되었다. 북한의 석탄매장량은 남한에 비해 10배를 상회한다. 양질의 무연탄 증산은 투자에 의한 개발시설과 기계화가 필요하다. 남한이 채광장비와 기술자를 파견하여 석탄의 생산량 증가를 돕고, 새로운 탄광을 개발하도록

북한은 자력갱생의 원칙에 따라 수입에너지원의 소비를 줄이고 가능한 자체 에너지 자원을 활용하기 위하여 주탄 종유(主炭 從油)의 정책을 실시하여 왔으나 만성적인 심각한 에너지 부족상황에 시달리고 있다. 북한은 석탄 생산력 감소, 탄질 저하, 수력자원 한계, 기존설비의 노후화 및 건설 자금난으로 추가 발전설비의 건설이 어렵게 되었다. 북한의 석탄매장량은 남한에 비해 10배를 상회한다. 양질의 무연탄 증산은 투자에 의한 개발시설과 기계화가 필요하다. 남한이 채광장비와 기술자를 파견하여 석탄의 생산량 증가를 돕고, 새로운 탄광을 개발하도록 자금과 장비를 제공한다면 다소나마 도움이 될 것이다. 남한의 1/10도 안되는 정유능력과 수송용에 집중된 석유소비를 볼 때, 남한의 정유 및 석유화학 공장에서 생산되는 석유제품 및 경질유를 양질의 석탄과 교환하거나 북한 화력발전의 가동률을 증가시켜 남한으로 송전하면 한전의 무연탄 발전을 대체할 수 있고 석탄 운송비도 절약할 수 있다.
북한은 수력발전을 위한 수자원 입지가 아직도 많이 있는 것으로 알려져 있다. 중장비와 경화의 부족으로 개발되지 않은 수력발전 건설을 지원할 수도 있다. 이와함께 남북의 송전 계통망의 통합운영 또는 전기교환 협정을 함으로써 막대한 시설투자비 절약과 안전하고 저렴한 전기공급에 도움이 될 것이다.
핵물질 생산능력 측면에서 타 발전로에 비해 우위를 가지고 있는 북한의 원자로는남한내에 가동중인 원자로에 비해 설계와 건설은 비교적 용이하나 심각한 부식문제로 인한 저출력 운전 및 저연소도, 원자로 수명제한 등에서 고유한 기술적 난관을 가지고 있다. 북한의 흑연감속로형의 선택은 군사용 핵물질제조의 용도 이외에는 발전목적으로는 현대 원자력 발전추세상 합당치 않다고 할 수 있다. 어차피 발전목적의 원자로를 선택한다면 무조건 자력갱생의 원칙이 아니라 외국과의 기술교류를 통하여 국제화에 알맞는 경제성있는 노형의 선택이 있어야 마땅하다.
적어도 지금까지 북한의 핵개발 정책은 원자력발전 목적보다는 핵무기제조를 위한 원료생산에 치중한 것으로 보인다. 이런 연유에서 북한이 자체 생산할 수 있었던 플루토늄의 최대생산 가능량을 계산해 보았다. 발전 목적의 원자로 계획은 아직 그 수준이나 여건이 낮은 것으로 보인다. 그러나 이들이 원자로 건설에 필요한 재료의 생산을 포함하여 흑연감속로를 자체 설계, 건설했다는 점에 대해서는 그 기술력을 인정해야만 한다.
북한은 다량의 양질의 우라늄광을 보유하고 있으며 상당한 원자력 관련시설과 연구소 및 인력을 가지고 있다. 우라늄 채광, 정련, 정제, 가공기술, 고순도 흑연 제조기술을 확보하고 있다. 1950년대 부터 원자력개발에 치중하여 온 것으로 볼 때 원자로물리, 핵연료 및 핵재료, 핵화학분야에서 상당한 기술수준을 유지하고 있으리라 짐작된다.
상호 협력가능 분야를 살펴보면, 북한에 핵화학분석, 우라늄 채광 정련 변환 및 핵연료 제조기술, 흑연 제조기술, 폐핵연료 재처리기술에서 협력을 할 수 있다. 남한의 원자력발전소 설계, 건설, 운영을 통한 안전분석관련 기술, 안전규제 체제구축을 위한 지원, 발전소 운영기술 지원 등이 있을 수 있다. 북한의 양질의 우라늄 정련품을 제공받거나 중수로형 핵연료를 채광에서부터 가공까지 하여 제공받거나 경수로용 원료생산 또는 가공공장의 건설을 통하여 남북한 핵연료 공급처로서 활용할 수 있다. 그러나 이 모든 문제는 기술의 표준화가 이루어졌을 때에만 효과가 있을 것이다. 또한 북한은 안전성 관점에서 매우 심각한 상태에 있을 것으로 우려된다. 원자력관련 시설의 추후 폐기 또는 관리의 전략을 수립하는 것이 매우 중요하다. 본 연구결과는 대북 경제 및 기술 협력정책의 결정시 참고자료로 활용한다.

목차 Contents

• 제1장 서 론...29
• 제1절 연구배경 및 필요성...29
• 제2절 연구의 목적 및 내용...31
• 제3절 기대효과 및 활용방안...33
• 제2장 북한의 에너지 구조와 수급현황...35
• 제1절 북한의 에너지 정책 및 운용체계...35
• 제2절 북한의 에너지 수급 구조 및 실적...39
• 제3절 북한의 에너지 수급전망...54
• 제4절 남북한의 에너지 소비 협력 방안...61
• 제3장 북한의 원자력 정책 및 운용현황...67
• 제1절 북한의 원자력 개발 역사...67
• 제2절 북한의 원자력 정책과 그 실상...71
• 제3절 북한의 원자력 시설...75
• 제4절 북한의 핵연료 주기...91
• 제4장 흑연감속 탄산개스 ($CO_2$) 냉각 원자로 탐구...91
• 제1절 원자로 개발사...91
• 제2절 흑연냉각원자로(마그녹스)의 물리적 고찰...94
• 제3절 마그녹스원자로의 재료적 특성...101
• 제4절 마그녹스원자로의 설계 및 통계자료...107
• 제5절 안전성 문제...113
• 제6절 흑연감속, 탄산가스냉각로(마그녹스)의 운전경험 자료 통계...120
• 제5장 영변1호기 원자로 해석...123
• 제1절 원자로 해석 방법론...123
• 제2절 원자고 격자 물리 해석...130
• 제3절 정상상태 노심 해석...139
• 제4절 핵연료의 연소도 해석...147
• 제5절 영변1호기 열유체 해석...156
• 제6장 결론 및 건의사항...199
• 제1절 결 론...199
• 제2절 남북한 에너지분야 협력방안...201
• 제3절 건의사항...203
• 참고문헌...287