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寧邊原子力硏究所 / Yongbyon Nuclear Scientific Research Center / 녕변 원자력 연구소
영변 원자력 연구소는 북한 평안북도 영변군에 위치한 북한의 최초의 원자로가 있는 주요 원자력 연구소이다.
2006년과 2009년 북한의 핵 실험에 사용 된 핵 물질을 생산했으며, 2009년 부터는 이 곳에서 경수로 발전 기술을 연구중이다.
1 시설
약 2,000명의 직원이 일하고 있으며 1961년에 건설이 시작되었다. 핵연료를 생산하는 공장, 원자로, 핵 연료 재처리 공장까지 필요한 주요 시설 모두가 소재하고 있다.
1.1 IRT-2000 연구용 원자로
소비에트 연방과의 협정에 따라 소련이 지원한 연구용 원자로이다. 1962년 착공되어 1965년 8월 15일에 최초 임계에 성공했다. 초기의 열 출력은 2,000 킬로와트였으나, 북한이 독자적으로 개량에 성공, 80% 농축 우라늄 연료를 쓰며 열 출력은 8,000 킬로와트에 달하는 원자로가 되었다. 주로 갑상선 암의 방사선 치료용 방사성 동위 원소인 아이오딘-131의 생산에 사용되었다. 최근 활동은 거의 없다.
1.2 5 메가와트 원자로
영변 원자력 연구소의 5 메가와트 원자로는 1982년 4월에 공사를 시작해 1985년에 최초 임계에 성공, 1986년 1월에 운전을 개시했다. 흔히 영변 1호기로 불린다.
북한에서 독자적으로 개발해낸 마그녹스 원자로로, 핵 과학자 경원하의 감독하에 건설되었다. 길이 50cm, 지름 3cm, 무게 6.17kg의 연료봉이 801개의 연료 채널에 채널 당 10개 씩 삽입, 총 약 8,010개의 연료봉이 사용되며, 우라늄의 총 무게는 40-45톤, 평균 온도는 420도이다.
전기 출력은 5 메가와트, 열 출력은 20~30 메가와트이다. 일반적으로 전기 출력은 열 출력의 3 분의 1 정도이기 때문에, 이 원자로는 일반적으로 예상되는 열 출력에 비해 두 배 정도 큰 열 출력을 가지고 있는 것이다. 이 원자로를 1일 운전하면 열 출력 1 메가와트 당 0.9g의 플루토늄을 생산할 수 있다. 열 출력 20~30 메가와트, 가동률 85%로 계산해보면 연간 5.5~8.5kg의 플루토늄을 생산할 수 있다고 볼 수 있으며 플루토늄 방식의 원자폭탄은 개당 5 kg 정도의 플루토늄을 사용하기 때문에 이 원자로를 계속해서 가동하면 1년에 한 개의 원자폭탄을 생산할 수 있다.
또한 북한 측의 설명에 따르면, 이 원자로는 전력 발전과 근방의 마을에 열 공급도 하고 있다.
1.3 50 메가와트 원자로
영변 2호기라고도 불리는 원자로로, 1986년에 착공되었으나 1994년 제네바 협약에 따라 공식적으로 건설이 중단되어 미완성 상태이다. 만일 건설이 재개되었다 하더라도 감속재인 흑연이 부족해 완성시키기 위해 오랜 기간이 필요하다고 추정된다. 이 원자로 외에도 당시, 태천의 200 메가와트 원자로도 건설 중이였는데 만일 이 두 원자로가 완공되었다면 두 개의 원자로에서 연간 200kg의 플루토늄 생산이 가능해져 연간 약 50개의 원자폭탄을 생산할 수 있게 되었을 것이다.
특히, 두 원자로는 전력망에 연결되어 있지 않아 발전용이 아니라 핵무기 생산이 주 목적이 아닌가 하는 관심을 받았다
1.4 방사화학연구소
영변 원자력 연구소의 사용 후 핵연료 재 처리 공장.
5 메가와트 원자로의 사용 후 핵연료를 퓨렉스법에 의해 재처리해 플루토늄을 추출하고 있다. 연간 200~250 톤 정도의 핵연료를 재 처리해 100kg의 플루토늄을 추출하는 능력이 있다고 추정되고있다. 한편 이 능력은 과대평가되어 사실은 연간 25톤 정도의 처리 능력을 갖고 있는게 아니냐는 러시아 전문가들의 의견도 있다,
1.5 핵 물리학 연구소
1964년 IRT-2000 연구용 원자로의 남쪽에 건설된 것으로, 원자력 관련 인재 육성을 담당해오고 있다.
1.6 핵연료 제조 공장
핵연료 제조 공장은 2004년 1월 8일 미국 대표 방문당시 북한이 건설중임을 밝힌 시설로, 당시 이미 부분적으로 가동되고 있었으며, 연간 100톤의 우라늄 연료를 생산해온 것으로 알려져있다