In the current global warming situation, the deployment of small modular reactor (SMR) is obviously an effective solution for sustainable energy development. On the other hand, in the light of global public concern regarding the misuse of nuclear material and proliferation, the evaluation of proliferation resistance (PR) of a nuclear fuel cycle is clearly important. Considering SMRs are still at the conceptual design stage, an assessment of their PR value is complicated by the lack of detailed design information. Still a PR analysis can be adequately performed by using an attribute approach. In this research, the PR values for three SMRs were examined using the barrier-based fuzzy logic method. This method is based on a barrier framework, which includes 11 intrinsic proliferation barriers. This method was applied to three kinds of potential proliferators: 1) sophisticated state in an overt breakout (SSO), 2) sophisticated state in a covert breakout (SSC), and 3) unsophisticated state in a covert breakout (USC). Assessment results from this analysis were verified using a nonproliferation assessment tool (NAT) and its utility functions. To analyze the effects of potential bias issues, a sensitivity analysis of the calculated weighting factors, for each proliferation barrier, was performed. According to the PR assessment results, the reactor operation process of SMRs have higher PR values in comparison with other types of nuclear reactors. Consequently, the deployment of SMRs will not provide a potentially vulnerable target for proliferators. Based on these results, recommendations regarding the potential design options of an SMR were proposed to strengthen the PR values. The SMR safeguards enhancements suggested by this research were discussed from the perspective of minimizing the safeguards burden (i.e., number of onsite visits) on the International Atomic Energy Agency.
지구 온난화 상황에서 소형 모듈형 원자로 (SMR)가 지속 가능한 에너지 개발을 위한 해결책으로 떠오르고 있다. 또한 핵 물질의 오용과 핵확산에 대한 우려가 국제적으로 증가함에 따라, SMR의 핵확산 저항성 (PR)에 대한 평가가 점차 중요시 되고 있다. 본 연구는 세부 설계 정보가 없는 개념 설계 단계에서의 SMR PR 평가를 위해 속성 접근법을 사용하여 핵확산저항성 평가를 수행하였다. 이를 위하여 장벽 기반 퍼지 논리 기법을 사용하여 세 가지 SMR의 PR 값을 조사하였다. 이 방법은 11가지의 고유 핵확산 장벽을 포함하고 3가지 잠재적인 핵확산 인자에 적용되는 장벽 체계에 기반한다: 1) 명백한 브레이크 아웃 (SSO)의 정교한 상태; 2) 은밀한 탈주 (SSC)의 정교한 상태; 3) 은밀한 브레이크 아웃 (USC)에서 정교하지 않은 상태. 이 분석을 통해 얻은 결과는 비확산 평가 도구인 (NAT)와 NAT의 유틸리티 기능을 사용하여 검증되었다. 잠재적인 바이어스의 영향을 분석하기 위해 각 장벽의 가중치 인자에 관한 민감도 분석이 수행되었다. 분석 결과를 바탕으로, PR 값을 강화하기 위해 SMR의 설계 옵션에 대한 권고 사항을 제안하였다. 본 연구에서 SMR 안전 조치 접근법에 관한 SMR 안전 장치 향상 제안은 국제 원자력기구 (IAEA)의 안전 조치 부담(즉, 현장 방문 횟수)을 최소화하는 관점에서 논의되었다.
