韓國一直采用開放的燃料循環(huán)方式，不進(jìn)行濃縮或再處理，這是根據(jù)其1973年與美國簽訂的核合作協(xié)議條款所規(guī)定的。該協(xié)議于2015年6月續(xù)簽。

韓國的核燃料用鈾來自哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞、尼日爾等地——2017年需要4730噸鈾，預(yù)計(jì)到2020年將需要5300噸鈾。韓國電力公司（KEPCO）旗下的韓國資源公司（KORES）已宣布，打算在非洲和南美洲的鈾礦和銅礦進(jìn)行大量投資。2009年，KORES收購了Trendfield Holdings在尼日爾Azelik礦業(yè)有限公司（SOMINA）5%的股份，該公司是尼日爾政府（持股33%）和中核集團(tuán)（持股37.2%）的合資企業(yè)，擁有尼日爾的Azelik/Teguidda礦。

2007年，由KORES、韓華集團(tuán)、韓國電力公司和SK能源組成的韓國財(cái)團(tuán)收購了加拿大薩斯喀徹溫省北部阿薩巴斯卡盆地東南部CanAlaska鈾公司的克里東項(xiàng)目50%的股份。然而，2017年5月，CanAlaska宣布已同意通過回購協(xié)議收購韓國財(cái)團(tuán)在該項(xiàng)目的50%股份。

2010年，韓國電力公司（KEPCO）與法國阿海威公司（Areva）簽署了一項(xiàng)協(xié)議，根據(jù)該協(xié)議，這家韓國公司獲得了尼日爾伊莫拉倫鈾礦10%的股份。該礦場的作業(yè)于2015年“因等待更有利的市場條件”而暫停。運(yùn)營公司由奧若諾擴(kuò)張公司（Orano持股86.5%，KEPCO/KHNP持股13.5%）持股66.65%，尼日爾政府持股33.35%。

2009年6月，韓國電力公司（KEPCO）收購了Denison Mines 17%的股份，并達(dá)成了一項(xiàng)協(xié)議，每年購買Denison高達(dá)20%的U3O8產(chǎn)量。KEPCO在Denison的股份于2016年轉(zhuǎn)讓給其子公司韓國水電核電公司（KHNP），截至2017年12月，持股比例為10.42%。KHNP還是韓國Waterbury鈾業(yè)有限合伙企業(yè)（KWULP）財(cái)團(tuán)的多數(shù)成員，截至2017年12月，該財(cái)團(tuán)持有Denison Waterbury Lake鈾業(yè)公司40%的股份和Denison Waterbury Lake鈾業(yè)有限合伙企業(yè)35.78%的股份。

2011年8月，韓國電力公司（KEPCO）與加拿大的斯特拉特莫爾礦業(yè)公司（Strathmore Minerals）達(dá)成協(xié)議，收購斯特拉特莫爾14%的股份，以資助其在美國懷俄明州加斯山鈾礦勘探。斯特拉特莫爾于2013年被能源燃料公司（Energy Fuels）收購。

韓國沒有已知和量化的鈾資源，盡管總部設(shè)在珀斯的Stonehenge Metals收購了擁有大進(jìn)鈾礦礦權(quán)的崇馬礦業(yè)公司（Chong Ma Mines），該礦由韓國能源資源研究所（KIER）在1986年的一份報(bào)告中確定。2011年宣布，該礦擁有符合JORC標(biāo)準(zhǔn)的推斷資源量2.5萬噸鈾（品位0.027%）。計(jì)劃從2015年開始開采鈾，并正在進(jìn)行回收釩副產(chǎn)品的試驗(yàn)工作。1979年發(fā)現(xiàn)大進(jìn)鈾礦的韓國資源公司（KORES）還擁有毗鄰的大進(jìn)以南沿礦脈分布的群山鈾礦。Stonehenge Metals在該地質(zhì)構(gòu)造（奧貢地帶）北部還擁有另外兩個(gè)礦藏：彌元礦和葛山礦。

2015年濃縮需求為320萬分離功單位（SWU）。TENEX、URENCO和Centrus此前曾提供濃縮服務(wù)，但2007年中，韓國水電核電公司（KHNP）與阿海威核能公司（AREVA NC）簽署了一項(xiàng)為期10年以上、價(jià)值10億歐元的長期合同，在法國的喬治·貝塞二世工廠進(jìn)行濃縮服務(wù)。然后在2009年中，KHNP收購了該工廠2.5%的股份。

韓國原子能研究所（KAERI）已開發(fā)出壓水堆（PWR）和重水堆（Candu）燃料技術(shù)。自1990年以來，該研究所與韓國電力公司核燃料公司（KEPCO NF）一直制造和供應(yīng)壓水堆燃料，自1987年以來一直制造和供應(yīng)未濃縮的重水堆壓力管式重水反應(yīng)堆（PHWR）燃料。KEPCO NF的壓水堆燃料產(chǎn)能為每年700噸，重水堆壓力管式重水反應(yīng)堆燃料產(chǎn)能為每年400噸，滿足KHNP的所有需求。KEPCO NF計(jì)劃提供一種與現(xiàn)有核燃料相比性能更高、安全性更好的先進(jìn)核燃料，即HIPER（高效可靠的高性能）燃料。

2009年2月，西屋電氣公司宣布，該公司與韓國電力公司核燃料公司（KEPCO NF）將共同為美國和韓國的燃燒工程設(shè)計(jì)的核反應(yīng)堆制造控制棒組件。一家合資企業(yè)（西屋電氣持股55%，KEPCO持股45%），即KW核組件公司，將在KEPCO NF位于大田的燃料制造工廠制造這些組件。新古里4號(hào)APR1400反應(yīng)堆可能會(huì)采用該合資企業(yè)制造的首批控制棒組件。

韓美原子能協(xié)定

韓國的核電政策受到1974年韓美原子能協(xié)定的限制。這是根據(jù)1954年美國原子能法第123條命名的所謂“123協(xié)定”，該協(xié)定限制了原材料供應(yīng)，并禁止使用濃縮和再處理過的燃料。繼2009年1月美國和阿拉伯聯(lián)合酋長國（UAE）簽署123協(xié)定后，韓國政府稱美國的這些限制“過于苛刻”，并敦促美國在協(xié)定續(xù)簽前放寬限制。主要問題是再處理。1973年的協(xié)定于2014年3月到期，但由于雙方未能達(dá)成協(xié)議，美國國會(huì)兩院一致投票將其延長兩年。

經(jīng)過數(shù)年的密集談判，2015年6月，雙方簽署了將協(xié)定延長20年的協(xié)議。與1974年的協(xié)定相比，新協(xié)定的措辭更像是一種伙伴關(guān)系，并允許在核燃料管理方面擁有更大的自由度。然而，除了允許美國同意進(jìn)行一些有關(guān)電冶金再處理的研究，以及為將來的鈾濃縮“通過與美國協(xié)商”打開可能性外，新協(xié)定沒有規(guī)定允許韓國自行濃縮鈾或通過再處理回收使用過的核燃料。為進(jìn)行持續(xù)討論而成立的高級(jí)雙邊委員會(huì)將討論濃縮和再處理問題，并可能在這兩個(gè)方面作出未來的讓步。

據(jù)外交部稱，韓國在協(xié)定中實(shí)現(xiàn)了三個(gè)目標(biāo)：有權(quán)處理使用過的核燃料；確保核燃料的穩(wěn)定供應(yīng)；促進(jìn)核電站的出口。兩國總統(tǒng)批準(zhǔn)的新協(xié)定使韓國在美國允許的范圍內(nèi)更接近日本。雙邊委員會(huì)于2016年4月舉行了首次會(huì)議，并正式成立了四個(gè)工作組，美國和韓國專家將通過這四個(gè)工作組就在用核燃料管理、促進(jìn)核出口和出口管制合作、確保燃料供應(yīng)和核安全方面進(jìn)行合作。

2021年5月，美韓兩國總統(tǒng)發(fā)表聯(lián)合聲明稱：“我們致力于在海外核能市場開展合作，包括共同參與核電站項(xiàng)目，同時(shí)確保維持國際核安全、安保和不擴(kuò)散的最高標(biāo)準(zhǔn)。”