핵연료 재처리 문제(2025.10.26)

2025.10.26

 

 

제목: South Korea, US agree to discuss nuclear reprocessing, minister says
출처: Reuters (2025년 8월 28일 보도)

1. 정상회담 개최
   • 한국 대통령과 도널드 트럼프 미국 대통령이 이번 주 정상회담을 열었으며, 이 자리에서 핵연료 재처리 문제를 공식 의제로 다룸.
2. 현재 상황
   • 한국은 미국과의 원자력협정(‘123 협정’)에 따라 현재 사용후 핵연료를 재처리할 수 없음.
   • 재처리 기술은 플루토늄을 추출할 수 있어, 핵무기 개발로 전용될 위험 때문에 미국이 제한하고 있음.
3. 한국 정부의 입장
   • 산업통상자원부 장관은 “한국은 핵무기가 아닌 산업적·환경적 목적으로 재처리 기술을 활용하고 싶다”고 밝혔음.
   • 구체적으로는 고준위 폐기물 감축, 자원 재활용, 차세대 원전용 연료 확보 등을 목표로 함.
4. 의미 및 향후 절차
   • 이번 합의는 미국이 한국의 재처리 논의 자체를 “금지”하던 기존 입장에서 “협의” 단계로 진전된 의미가 있음.
   • 실제 재처리 허용까지는 기술적·외교적 검증 절차가 필요하며 수년이 걸릴 가능성이 큼.
     

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주요 내용

1. 한미 정상회담 결과
   • 이번 주 이재명 대통령과 도널드 트럼프 대통령 간의 정상회담 이후,
     한국과 미국이 ‘핵연료 재처리(nuclear fuel reprocessing)’ 문제를 공식 논의하기로 합의했다고
     조현 외교부 장관이 목요일(8월 28일) 발표했습니다.
2. 조현 장관 발언 요지
   • “한국은 26기의 원자력 발전소를 운영 중이며, 매번 연료를 해외에서 구매해 들여오고 있다.”
   • “그렇기 때문에 사용후 핵연료를 재처리하여 우리 스스로 연료를 만들 필요성을 느껴왔다.”
     
     
   • 이 발언은 한국이 단순히 에너지 안보 차원이 아니라, 핵연료 자립 및 자원 재활용을 추진하려는 의도를 드러낸 것으로 해석됩니다.
3. 현재 제약 상황
   • 한국은 미국과의 2015년 원자력협정(“123 Agreement”)에 따라 고농축 및 재처리(reprocessing) 를 금지당한 상태입니다.
     
     
   • 이번 ‘논의 개시 합의’는 미국이 한국의 재처리 필요성을 일정 부분 인정했다는 점에서 큰 외교적 전환점으로 평가됩니다.
4. 의미 및 향후 전망
   • 재처리가 가능해지면, 사용후 핵연료를 재활용해 플루토늄·우라늄을 회수하고 새로운 핵연료로 재가공할 수 있습니다.
     
     
   • 이는 고준위 폐기물의 양을 줄이고, 연료 수입 의존도를 낮추며, 차세대 고속로(SFR) 개발에도 도움을 줄 수 있습니다.
   • 다만 핵무기 전용 위험(proliferation risk) 때문에 미국 의회와 IAEA(국제원자력기구)의 승인 절차가 필요합니다.

 

 

산업적 의미

이 합의가 현실화된다면,

• 한전원자력연료(KEPCO NF) – 재처리 연료 제작 가능성
• 두산에너빌리티 – 재처리 설비·원전 기자재 수주
  
  
• 한국수력원자력(KHNP) – 원전 운영 효율 및 연료비 절감
• KEPCO E&C – 재처리 플랜트 및 저장시설 설계 참여
  등이 장기적으로 수혜를 받을 수 있습니다.

다만 이는 핵확산 우려로 인해 미국 의회의 승인이 필요하고, 정치·외교적 리스크가 높은 장기 과제입니다.

 

만약 한국이 사용후 핵연료(spent fuel)를 재처리하거나 재활용할 수 있게 된다면, 핵연료주기(fuel cycle) 전체가 확대될 수 있어 관련 업체들에 여러 투자 기회가 생깁니다. 아래에서 유리해질 가능성이 있는 기업군과 구체적 기업들을 정리해 보고, 주요 리스크도 같이 살펴보겠습니다.

유리해질 기업군

1. 핵연료 제작 및 공급사
   • 재처리가 가능해지면, 단순 ‘사용 후 폐기’ 대신 ‘연료 재생(re-fabrication)’ 및 ‘자원회수’가 가능해 집니다. (World Nuclear Association)
     
     
   • 따라서 현재 연료 제작 ‧ 공급하는 회사들이 재처리‧재활용 후속 사업으로 확장 가능성이 있습니다.
2. 핵연료 저장·관리 및 처분 인프라 업체
   • 사용후 연료 저장, 건식저장(dry storage), 처분시설 등이 중요한 인프라가 되며, 재처리 사업의 전단계·후단계 모두에서 수요가 증가합니다. (orano.group)
     
     
   • 따라서 금속 용기, 저장시설 설계·시공, 라이센싱 등이 중요한 영역입니다.
3. 원전 설계·건설·해체 및 후처리 기반 업체
   • 재처리 허가나 기술 변화가 생기면 원전 주변 산업들(제작·건설·해체)의 부가가치가 확대될 수 있습니다.
   • 특히 원전 해체(decommissioning)와 사용후 연료 처리 산업이 같이 성장할 수 있습니다.
4. 해외 수출 및 핵주기 통합 역량 보유 업체
   • 한국이 재처리 역량을 확보하면, 단지 국내뿐 아니라 해외 원전 시장에서 ‘핵주기 통합 솔루션(export)’ 제공 가능성이 커집니다. (Nuclear Business Platform)

구체적 기업 예시

한국 내에서 비교적 핵연료주기 또는 원전 인프라 관련해 구조가 갖춰져 있는 기업들을 중심으로 살펴보면 다음과 같습니다.

1) 한전원자력연료(주) (KEPCO NF)

• 핵연료 제작 및 공급 업무 담당. (KNFC)
• 재처리 후 연료 재생이 활성화되면, ‘재생 연료 어셈블리’ 제작·공급 가능성 증가 → 사업영역 확장 기대.
  
  
• 다만 현재 재처리 허가 및 기술 실증이 아직 초기 단계이므로 시간이 걸릴 가능성이 큽니다.

2) 두산에너빌리티 (Doosan Enerbility)

• 원전 기자재 제작 및 건설 인프라 역량 보유. (위키백과)
  
  
• 사용후 핵연료 저장용기나 후처리 설비 관련 부품·구조물 제작 수요가 생기면 수혜 가능성 있음.
  
  
• 원전 수출 및 건설 경험이 있어, 재처리 산업과 연계된 글로벌 사업 확대 가능성이 있습니다.

3) 한국수력원자력 (KHNP)

• 국내 원전 운영사로서 사용후 핵연료 처리 정책 변화에 가장 직접적인 영향을 받는 주체. (World Nuclear Association)
  
  
• 만약 재처리 체계가 마련된다면, KHNP는 연료주기 통합 체계에서 핵심 역할 가능성이 있으며, 그에 따른 내부 비용 절감 및 추가 수익모델 확보 가능.

4) 케이피코이앤씨(KEPCO E&C)

• 원전 설계·엔지니어링 회사. (위키백과)
• 재처리 시설 설계나 저장시설·처분시설 인프라 설계에서도 참여 가능성이 있으며, 이에 따른 기술 서비스 수요가 증가할 수 있습니다.

주요 리스크 및 고려사항

• 한국은 현재 미국 에너지부(DOE)와의 핵 협정(“123 Agreement”) 하에서 사용후 핵연료 재처리 및 농축 우라늄 20% 이상 처리에 제한을 받고 있습니다. (Anadolu Ajansı)
  
  
• 기술적으로 재처리·파이로프로세싱(pyroprocessing) 등의 상업화는 아직 초기 단계이며 경제성도 확정적이지 않습니다. (Bulletin of the Atomic Scientists)
  
  
• 시장에서 재처리 사업이 수익을 만들어내기 위해서는 대규모 설비투자·규제허가·사회적 합의 등이 필요하며, 시간 축이 길고 불확실성 높음.
  
  
• 투자 관점에선 “가능성 있는 시나리오”로 보고, 단기적인 수익 확대보다는 중장기 구조 변화로 접근하는 것이 적절합니다.

 요약해서 말하면

한국이 사용후 핵연료 재처리를 허용하고 실제 사업화 단계로 진입하면, 위에 언급한 핵연료 제작사(한전원자력연료), 기자재/인프라 업체(두산에너빌리티 등), 원전 운영사(KHNP), 설계·EPC사(KEPCO E&C 등) 등이 상대적으로 유리한 위치에 놓일 가능성이 큽니다.

 

하지만 아직 제도적·기술적 제약이 존재하므로, **“허가 → 기술 → 상업화”**로 이어지는 중장기 전망을 기반으로 움직일 필요가 있습니다.