우리나라는 현재 13기의 원자력 발전소가 가동되고 있고 5기의 발전소가 건설중에 있다. 원자로에서 연소된 후 타고난 사용후 핵연료에도 연소중에 생긴 플루토늄이 존재하기 때문에 이를 재사용하는 핵연료 주기에 여러가지 대안이 있다.
그런데 핵연료 주기 대안의 선택에는 경제성, 국민수용성, 환경적 요소, 기술적 타당성, 에너지 자원의 자급도, 핵비확산을 포함한 국제 정치등의 요소를 동시에 고려해야 한다. 이러한 인자들은 핵연료 주기 선정에 서로 상충관계에 있으므로 이를 최적화할 수 있는 의사 결정 도구가 필요하게 된다.
한국에서는 가압경수로 (PWR) 와 가압중수로 (PHWR)의 두가지 원자로형 전략을 채택하고 있어 이에따른 독특한 핵연료 주기가 가능한데, TANDEM 및 DUPIC 핵연료 주기가 그것이다. 이 두가지 외에 재처리와 비순환 주기등을 합쳐 5가지 핵연료 주기 대안을 설정하였다.
핵연료 주기 선정에 필요한 인자를 정성적 인자 및 정량적 인자로 분류하였다. 이들 인자의 구성은 핵연료 주기 비용의 최소화, 자원이용의 최대화, 환경영향의 최소화 그리고 국내외 정치적인 상황을 만족하는 요소를 포함하도록 되어 있다.
정성적인 인자는 분석적 계층화 방법 (AHP)을 이용하여 정량화 하였다. 핵연료 주기 선정에는 다목표 의사결정에 유용한 도구로 알려진 목표계획법을 이용하여 모델링을 하였고, 목표계획법의 알고리듬으로 구성된 전산 프로그램을 개발하였다.
이 전산 프로그램에 정량적 인자 및 정량화된 인자의 계산 결과치를 입력자료로 넣어 계산한 결과, 한국에서는 가압경수로의 사용후 핵연료를 재처리하여 얻은 혼합산화물 연료 (MOX) 및 재처리된 우라늄을 가압경수로에 다시 순환시키는 것이 최적의 대안으로 제시되었다.
이러한 모형화 방법은 핵연료 주기 선택과 같이 다목표이면서 서로 상충관계에 있는 인자들을 처리하여 최적화하는 정책 결정에 필요한 의사 결정도구로 적합하다고 보여진다.
