화력발전소에서 이용하는 석유, 석탄, LNG 등과 같은 연료가 있듯이 원자력발전에도 저농축 우라늄이 있다. 원전연료는 경수로 발전의 경우 5% 이하의 저농축 우라늄을 중수로 발전의 경우는 천연 우라늄을 사용하며 화석연료와는 달리 정광, 변환, 농축, 성형가공 등 여러 단계의 공정을 거처 만들어지며 설계 단계에서부터 안전성을 최우선 개념을 고려하여 제작되는데 우리나라는 연간 약 4천톤의 우라늄을 사용한다.
원자로에 장전된 연료는 경수로의 경우 3~5년 중수로의 경우 1년 동안 연소되며 사용후 연료는 장기간 저장후 직접 처분하거나 연소되지 않은 우라늄 또는 플루토늄을 회수하여 재활용할 수도 있다.
우리나라는 충청북도 괴산지역에 약 11만톤 가량 우라늄이 매장된 것으로 추정되고 있으나 우라늄 성분이 불과 0.04%밖에 되지 않으므로 경제성 가치가 없으므로 원자력발전의 연료인 우라늄도 해외서 수입에 의존하고 있는 실정이다.
우라늄 농축 설비는 핵확산 금지를 위한 국제적 통제체제 등 국내외적 여건에 따라 이를 갖추지 않고 있기 때문에 정광에서부터 농축까지를 해외서 구매하고 있었으나 1980년대 이후 국가에너지 안보와 원전연료주기 기술확보 차원에서 원전연료의 국산화를 추진하여 성형가공 분야에서 소요량 전체를 이제는 국내에서 우리의 기술로 개발하여 생산 공급하고 있다.
지금 세계 시장 우라늄 가격은 1970년대 말 제 2차 석유파동을 계기로 원자력발전소의 경제성에 대한 국제적 관심이 고조되어 우라늄 정광 파운드당 40달러를 상회하였으나 이후 세계적인 원자력발전의 침체와 러시아산의 우라늄 방매 미국과 러시아의 핵탄두 해체협정 1993~2013년에 따른 고농축 우라늄 희석분 시장 유입 등으로 시장가격은 1980년대 중반부터 2012년 말까지 전반적으로 하양 안정세를 유지하였다.
그러나 최근 세계 재고우라늄 감소 호주와 태나다 일부 우라늄 광산에서 생산 중단사고 및 미국 달러화 약세 고유가 지속 등의 여파로 2003년부터 시장가격이 상승세로 전환되여 2007년 6월에는 파운드당 136불까지 치솟고 있었으나 이를 고비로 최근 원전확대 추세에 따른 1차공급원 확대 전망 가수요 감소 등 장기적인 수급여건 개선기대에 따라 우라늄 가격이 점차 안정적으로 접어들고 있다.
우라늄 농축시장은 1970년대까지는 미국이 독점하였으나 1980년대 초 유럽지역에서 공급원이 새롭게 등장하여 경쟁체재로 바뀌었다. 현재 우라늄 농축 공급능력은 수요를 초과하고 있으며 러시아 핵무기 해체 우라늄 민수용 전환으로 2010년까지는 안정 수급을 유지할 것으로 있으나 2010 및 2012년까지 각각 노후화가 예상되는 미국 및 프랑스의 현 농축시설을 대체할 신규 농축시설이 건설추세에 따라 향후 중장기 농축 수급에 영향을 미칠 것으로 예상된다.
또한 원전연료는 효율적 경제적 안정적 조달 기술 개발을 통한 안전성 확보를 기본 목표로 각 제조과정을 거처 발전소별 소요물량 및 소요시기를 고려하여 적절한 양의 우라늄을 구입하여 이를 해외서 변환 농축을 거친후 들여와 국내에서 성형 가공을 거처 발전소에 공급하고 있고 국제자원 파동이나 연료의 수급 과정상의 문제 발생 등에 대비하여 적정물량의 비축을 추진하고 있다.
우리나라는 원전연료 제조의 최종단계인 성형가공은 1987년 중수로 연료 및 1989년 경수로 연료의 국산화 이후 필요한 량을 국내에서 공급하고 있으며 장기전력 수급계획에 따른 원전추가 건설로 소요되는 추가물량 전체를 충당할 수 있게 되었다.
원전연료인 우라늄은 소량으로도 막대한 에너지를 얻을 수 있는 유익한 장점이 있어 고유가 시대를 이겨낼 수 있는 유익한 연료가 되고 있다.
100만KW급 발전소의 연료로 사용하는 석탄은 1년간 220만톤과 석유는 150만톤 천연가스는 110만톤이 소요량이지만 원자력연료 저농축 우라늄은 불과 30톤이면 1년간 100만KW급 원자력발전 가동으로 우리가 필요한 만큼 막대한 전력에너지를 얻을 수 있는 장점을 가지고 있기 때문에 세계 선진국은 물론이고 개발도상국들도 원자력발전에 매달리고 있다.
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