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윤 장관은 2015년 11월 5일 룩셈부르크에서 개최된 제12차 ASEM 외교장관회의에 참석해 모게리니 EU 고위대표와 세 번째 양자 회담을 개최하였다. 윤 장관은 11월 초 개최된 한·일·중 정상회의 및 한·일 정상회의의 주요 성과를 소개하고, 우리 정부가 향후 동북아에서 평화와 번영을 위한 역내 협력을 지속적으로 강화해 나갈 예정임을 설명하였으며, 모게리니 고위대표는 한·일·중 3국 간협의 체제의 복원이 역내 안정에 크게 기여할 것으로 기대하였다. 양측은 이란 핵합의 이후 후속 진전 상황에도 심층 의견을 교환하고, 이란 핵문제 해결 과정이 북핵 문제 해결에 주는 시사점 등을 비롯하여 북한의 진정성 있는 변화를 위한 국제사회의 공조 필요성을 재확인하였다.
제12차 ASEM 외교장관회의에서 동북아 평화를 위해 한, 일, 중 협의 체제 복원과 이란 핵문제 해결을 통한 북핵 문제 해결 모색 등을 논의하며 국제사회 공조를 재논의하였다.