한국의 핵추진잠수함 획득이 본격적인 정책 의제로 부상하면서 기술적･경제적･외교적 쟁점뿐 아니라 핵추진잠수함의 군사적 효용성과 구체적인 운용 논리에 대한 논의가 요구되고 있다. 그러나 기존 논의는 장기간 잠항, 고속 기동, 넓은 작전반경과 같은 핵추진잠수함의 일반적인 성능상 장점을 강조하는 데 그치는 경우가 많았으며, 이러한 능력이 실제 전략･작전･전술 수준에서 어떻게 활용되는지에 대한 체계적인 분석은 상대적으로 부족하였다. 한국이 핵추진잠수함을 보유해야 하는 전략적･작전적･전술적 근거는 무엇이며, 재래식잠수함과 구별되는 작전 내용은 무엇인가? 이 질문에 답하기 위해 본 연구는 미국, 러시아(소련), 영국 등 기존 핵추진잠수함 보유국들의 역사적 운용 사례를 폭넓게 검토하고, 이를 대잠전, 대함전, 해역거부, 해상교통로 통제･보호･교란, 호위작전, SSBN 보호, 지상타격, 정보전 및 특수전, 억제와 강압 등 10가지 작전 유형으로 분류･유형화한다. 각 유형별로 전략적 논리, 작전적 특성, 요구조건 및 구체적 전술 사례를 분석함으로써, 단순한 사례 수집을 넘어 핵추진잠수함이 실제로 수행해 온 임무의 스펙트럼을 체계적으로 제시한다. 

이러한 비교 분석을 바탕으로 본 연구는 한반도 안보 환경, 특히 북한의 수상･수중 기반 핵 위협 확장에 대응하는 한국형 핵추진잠수함 운용 모델을 모색한다. 본 연구는 핵추진잠수함 보유 여부에 대한 당위론적 접근을 넘어, 실제 핵추진잠수함 보유국의 운용 사례에 기반한 구체적 작전 논리를 제공함으로써 한국의 핵추진잠수함 건조 사업의 전략적 당위성과 운용 방향 설정에 기여하고자 한다.