North Korea is still advancing its nuclear weapons program and continuously raising tension around the Korean Peninsula. However, nuclear talks on North Korea have been deadlocked for the recent few years. Therefore, in order to come to a mutual agreement on the value of a specific measure against North Korea’s nuclear weapons program among the stakeholders, the critical facilities should be objectively identified. This thesis identifies critical facilities in North Korea’s weapons program, using a Petri net based nuclear weapons latency (NWL) analysis. For the analysis, a timed Petri net model representing North Korea’s nuclear weapons program was constructed. After the validation of the model, five virtual scenarios were simulated using the model. As the result, the amount of change in NWL for each scenario showed that the importance of the five critical facilities could be prioritized: Yongbyon 5MWe reactor > Pyongsan uranium milling plant > expanded uranium enrichment plant in Yongbyon > Bakcheon uranium milling plant > IRT-2000 reactor. The findings provide a better understanding of North Korea’s nuclear weapons program from technical aspects. Also, the approach is expected to contribute to quantitative evidence based policymaking in foreign affairs beyond the North Korean nuclear issue.
북한은 여전히 핵무기 프로그램을 고도화하며 한반도 지역의 긴장 상태를 끌어올리고 있으나 북핵 대화는 최근 몇 년 간 교착 상태에 빠져 있다. 따라서, 북핵 문제의 이해당사자 간에 북핵 대응 조치에 대한 공통된 인식 마련을 위해서는 북핵 프로그램의 핵심 시설을 객관적으로 규명하는 것이 선행되어야 한다. 본 학위 논문은 페트리넷 기반 핵무기 잠재력 분석을 통해 북핵 프로그램 핵심 시설을 도출한다. 분석에 앞서 북핵 프로그램을 묘사하는 시간 페트리넷 모형을 구축하였다. 모형 검증 과정 후 해당 모형을 활용하여 다섯 가지의 가상 시나리오를 시뮬레이션한 결과, 각 시나리오의 핵무기 잠재력 변화량을 기반으로 영변 5MWe원자로, 평산 우라늄 정련 공장, 확장된 영변 우라늄 농축 공장, 박천 우라늄 정련 공장, IRT-2000 원자로 순으로 주요 핵심 시설을 규명할 수 있었다. 이러한 고찰은 북핵 문제의 과학기술적 이해를 도울 뿐만 아니라, 북핵 문제를 포함한 외교 정책 수립 과정에서의 정량적 증거 기반 의사 결정 과정에 기여할 것으로 기대된다.
