Optimization of the Korean Nuclear Fuel Cycle Using Linear Programming

선형계획법을 이용한 한국 원전연료주기의 최적화

The Korean optimal nuclear fuel cycle strategy from the year 2000 to 2030 is derived using linear programming. The fuel cycle cost, the cost uncertainty, and the natural uranium consumption are used as the criteria for the optimization. These objectives are compromised by fuzzy decision-making technique which maximizes the minimum degree of satisfaction among the three objectives. The options for the back-end fuel cycle are direct disposal, reprocessing, and DUPIC. The optimal fuel cycle strategy of Korea is to start reprocessing in around 2010 and increase its capacity with the maximum of 800 tHM in around 2025, and to star DUPIC processing in 2025. The cot uncertainty and the natural uranium consumption of the optimal fuel cycle strategy are reduced by 7.1％ and 6.1％, respectively, at the cost penalty of 5.4％ compared with the cost-only optimal solution.

000년부터 2030년까지의 한국 원전연료주기의 최적전략을 도출하기 위하여 선형계획법을 사용하였다. 최적화를 위한 결정 인자로서는 원전연료 주기비용, 요소비용의 불확실성, 우라늄 소요량을 사용하였다. 위의 인자들을 동시에 고려하기 위하여 각각에 대한 만족도 중 최소값을 최대화하는 퍼지 의사결정기법을 이용하였다. 사용 후 원전 연료에 대한 가능한 선택대안으로는 직접처분, DUPIC, 재처리를 가정하였다. 한국의 원전연료주기 전략은 2010년경부터 재처리를 시작하여 그 처리용량을 2025년경에는 800톤까지 점차로 늘려 나가고, DUPIC 처리를 2025년경부터 시작하는 것이 최적인 것으로 나타났다. 요소비용의 불확실성과 우라늄 소요량을 고려함으로써 단순히 비용만을 고려한 경우보다 총비용은5.4%증가하나, 요소비용 불확실성은 7.1%, 우라늄 소요량은 6. d1％ 감소하는 것으로 나타났다.