Energy security, in 21st century, draws a most noticeable attention in most countries worldwide because the national sustainable development and security depend largely on the level of the energy security. Lack of national conventional energy resources and instability of the energy supply market become a driving element for many countries to consider the nuclear energy as the essential instrument for enhancing the national energy security. In this study, indicators for measuring the level of energy security in the electric power sector were developed. These indicators were then used to assess the effectiveness of fast reactor system for enhancing the national energy security with respect to a diversification of the energy markets and a vulnerability to the economic disruption. This study examined the four schemes of the electric power system deploying different nuclear fuel cycle technologies in Korean electricity sector. As the results, the closed fuel cycle schemes are turned out to be a fuel cycle scheme having better contributions to the diversification of the fuel supply than the once-through fuel cycle scheme. The study further shows that the completely closed fuel cycle with the spent fuel recycling in fast reactors enhances the national energy security to the maximum extent compared to all other fuel cycle schemes considered in the study. Since the completely closed fuel cycle technology with fast reactor system is hardly affected by the uranium price changes, this scheme is evaluated as the most favorable scheme with respect to ensuring the stable profit of utilities and contributing to the stabilization of the electricity tariff. However, the study implies that to choose "scheme c"(TRU burning in fast reactors) could contribute more to the improvement of electric power system stability than to choose "scheme b"(partial recycle of Pu in thermal reactors) in terms of near-term fuel cycle policy establishment. The indicators developed in this study can be utilized as a useful instrument to measure the level of the energy security especially by the countries importing energy resources for the electric power sector.
기후변화 협약, 고유가 등으로 인해 21세기는 에너지안보가 국가 정책에서 매우 중요하게 되고 있다. 에너지자원의 부족과 에너지공급 불안의 발생 등은 원자력이 국가 에너지안보를 증진하는 중요한 도구로서 인식이 증대되고 있다. 본 연구에서는 전력분야에서 국가에너지안보 정도를 측정할 지표(indicator)를 연료공급의 안정성(다양성) 및 경제적 붕괴 취약성의 관점에서 개발하였고, 이를 이용하여 전력분야에서 고속로시스템의 국가 에너지안보 기여효과를 평가하였다. 이를 위해 한국의 전력분야에 적용할 4개의 핵연료주기 방안을 설정하였다. 연구결과, 모든 재순환 핵연료주기가 현재의 비순환핵연료주기 보다 에너지공급의 다양성과 에너지공급 불안에 따른 경제적 손실 최소화라는 에너지안보 제고 측면에서 효과적인 것으로 나타났다. 이중에서 완전재순환 핵연료주기(핵연료를 고속로에서 완전히 재순환하는 핵연료주기)가 에너지안보를 가장 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다. 한편 완전재순환핵연료주기에서는 유라늄 가격의 변동에 따른 총전력생산비용에의 영향이 가장 적게 나타났으며, 이는 에너지를 적정한 가격에서 안정적으로 공급하여야 한다는 에너지안보의 정의에 가장 부합하는 것이다. 그러나 완전재순한핵연료주기가 장기적 선택안임에 따라, 현재의 비순환핵연료주기 이후에 선택가능한 열중성자로에서의 부분적 재순환 방안과 경수로 사용후핵연료를 고속로에서 재순환하여 초우라늄원소들을 소멸시키는 방안을 비교한 결과 후자가 에너지안보에의 기여 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 지표들은 에너지수입국가들의 전력시스템 에너지안보를 측정하는 데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
