[논문 리뷰] The Future of Nuclear Energy: Facts and Fiction Chapter III: How (un)reliable are the Red Book Uranium Resource Data?

Michael S. Dittmar|ArXiv.org|2009. 09. 08.

Graphite, nuclear technology, radiation studies인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 OECD/NEA와 IAEA의 '레드 북'에 수록된 우라늄 자원 데이터의 신뢰성을 철저히 평가하며, 일반적으로 인용되는 550만 톤의 일반 우라늄 자원 추정치—특히 '합리적으로 확보된' 및 '유추된' 범주—가 증거에 기반하지 못하고 있음을 주장한다. 분석 결과 자원 보고의 일관성 결여, 경제-지질학적 가설과의 모순, 실제 이용 가능한 우라늄 자원이 주장된 것보다 훨씬 작을 가능성이 있음을 드러내며, 장기적 원자력 에너지 전망의 기초를 흔들고 있다.

ABSTRACT

For more than 40 years, the Nuclear Energy Agency of the OECD countries and the International Atomic Energy Administration of the United Nations have published a biannual document with the title "Uranium Resources, Production and Demand". This book, known as the "Red Book", summarizes data about the actual and near future nuclear energy situation and presents the accumulated worldwide knowledge about the existing and expected uranium resources. These data are widely believed to provide an accurate and solid basis for future decisions about nuclear energy. Unfortunately, as it is demonstrated in this paper, they do not. The conventional worldwide uranium resources are estimated by the authors of the Red Book as 5.5 million tons. Out of these, 3.3 million tons are assigned to the reasonable assured category and 2.2 million tons are associated with the not yet discovered but assumed to exist inferred resources. Our analysis shows that neither the 3.3 million tons of "assured" resources nor the 2.2 million tons of inferred resources are justified by the Red Book data and that the actual known exploitable resources are probably much smaller. Despite many shortcomings of the uranium resource data, some interesting and valuable information can be extracted from the Red Book. Perhaps most importantly, the Red Book resource data can be used to test the "economic-geological hypothesis", which claims for example that a doubling of uranium price will increase the amount exploitable uranium resources by an even larger factor. The relations between the uranium resources claimed for the different resource categories and their associated cost estimates are found to be in clear contradiction with this hypothesis.

연구 동기 및 목표

• 글로벌 원자력 에너지 계획의 핵심 참고자료인 레드 북에 게재된 우라늄 자원 추정치의 신뢰성 평가
• 특히 '합리적으로 확보된' 및 '유추된' 범주에서의 자원 증가가 검증 가능한 자료에 기반한지 조사
• 높은 우라늄 가격이 회수 가능한 자원을 크게 증가시킬 것이라는 주장하는 경제-지질학적 가설의 타당성 검증
• 주요 우라늄 생산국들에 대한 레드 북의 여러 판에서의 자원 추정치에 나타나는 체계적 모순과 비현실적인 변화 탐색
• 역사적 자료 비교 및 레드 북 내부의 일관성 결여를 바탕으로 이용 가능한 우라늄 자원에 대한 재평가된 더 현실적인 평가 제공

제안 방법

• 레드 북의 여러 판(특히 2005년 및 2007년 판) 간의 우라늄 자원 데이터를 체계적으로 비교하여 국가 수준의 자원 추정치에서 비현실적인 변화 탐지
• 전 세계 RAR(합리적으로 확보된 자원)가 10만 톤 이상인 10개 국가를 분석하여 국가 수준의 자료 신뢰성 평가
• 레드 북에서 사용하는 정의 및 비용 범주(특히 40달러/kg 및 130달러/kg 기준)를 평가하여 자원 분류가 경제적·지질학적 논리와 일치하는지 검토
• 레드 북 데이터에 경제-지질학적 가설 적용하여 가격 상승과 자원 증가의 비례 관계가 성립하는지 검증
• 역사적 추세 및 자원 보고의 내부 일관성 결여를 활용하여 더 보수적이고 경험적으로 기반을 둔 이용 가능한 우라늄 자원 추정치 유도
• MIT, 에너지 워치 그룹, WISE, 플레밍, 스톰 반 루옌 등 독립 연구 및 보고서와의 교차 검증을 통해 레드 북의 결론을 검증하거나 도전

실험 결과

연구 질문

• RQ1 레드 북 2007년 판에서 보고된 자원 증가, 특히 470만 톤에서 550만 톤으로의 20% 증가는 검증 가능한 자료에 기반하는가?
• RQ2 레드 북의 '합리적으로 확보된' 및 '유추된' 우라늄 자원 범주가 실제 지질학적·경제적 실현 가능성과 어느 정도 일치하는가?
• RQ3 레드 북의 자료는 높은 우라늄 가격이 가용 자원을 비례적으로 증가시킬 것이라는 경제-지질학적 가설을 뒷받침하는가?
• RQ4 일부 주요 우라늄 생산국에서 레드 북 판 간에 비현실적인 자원 변화가 나타나는 이유는 무엇이며, 이는 자료의 무결성에 어떤 함의를 갖는가?
• RQ5 레드 북 자료를 철저히 평가하고 역사를 기반으로 한 추세와 교차 검증할 경우, 실제로 이용 가능한 우라늄 자원의 진정한 규모는 어느 정도인가?

주요 결과

• 레드 북에서 제시한 550만 톤의 일반 우라늄 자원 추정치는 신뢰할 만한 자료에 기반하지 않으며, '합리적으로 확보된' 및 '유추된' 범주에 대한 기초 자료에 명백한 근거가 없다.
• 2005년(470만 톤)에서 2007년(550만 톤)으로의 20% 자원 증가는 주로 재평가 및 신규 발견에 기인하지만, 많은 변화는 일관성이 없고 검증 가능한 문서화 자료가 부족하다.
• 높은 가격이 더 많은 우라늄을 확보할 수 있게 한다는 경제-지질학적 가설은 레드 북 자료에 의해 반박되며, 자원 증가가 가격 상승과 비례하지 않는 것으로 나타났다.
• 실제 이용 가능한 우라늄 자원은 주장된 550만 톤보다 훨씬 작을 가능성이 높으며, 유일하게 현실적인 기초로 볼 수 있는 것은 40달러/kg 이하의 RAR 범주 뿐일 수 있다.
• 레드 북의 많은 국가 자원 추정치는 판 간에 비현실적인 변화를 보이며, 일부는 100% 이상의 증가를 보여, 심각한 자료 품질 문제를 시사한다.
• MIT, 에너지 워치 그룹, 스톰 반 루옌 등의 독립 연구는 유사한 결론을 도출한다: 조용한 원자력 성장 시나리오에서도 2050년 이전에 우라늄 공급 제약이 발생할 가능성이 높다.