[SMR] 소형모듈원자로(SMR): 원자력 에너지의 미래 – 현재 개발 현황과 전망 (투자 가치는?)

소형모듈원자로(SMR)의 개요

소형모듈원자로(SMR)는 기존 원자로와 비교해 작고 효율적인 설계로 주목받고 있는 차세대 원자로입니다. 용량이 최대 300MW(e)에 불과한 이 원자로는 설치와 운영이 용이하며, 비용 효율적이고 다양한 활용이 가능합니다. 특히 소규모 전력망, 산업단지, 외진 지역 등에서 이상적인 선택지가 될 수 있습니다.

2023년 COP28에서 발표된 첫 번째 글로벌 스톡테이크(Global Stocktake)는 SMR이 탄소중립 목표 달성을 위한 중요한 기술 중 하나임을 강조했습니다. 20개 이상의 국가가 2050년까지 원자력 발전 용량을 세 배로 늘리겠다는 계획을 발표했으며, SMR은 새로운 원자력 용량의 약 25%를 차지할 것으로 예상됩니다  .

SMR 개발 현황

운영 중인 SMR

• 러시아: 아카데믹 로모노소프( Akademik Lomonosov) 부유식 원자력 발전소는 두 개의 KLT-40S 원자로(각 35MW(e))로 운영되며, 2020년 상업 가동을 시작해 추코트카(Chukotka) 지역에 전력과 열을 공급하고 있습니다.
• 중국: 고온가스로 냉각되는 HTR-PM은 2023년 12월 상업 가동을 시작했으며, 두 개의 원자로가 하나의 터빈을 통해 총 200MW(e)를 생산합니다  .

건설 중인 SMR

• 아르헨티나: CAREM-25 프로토타입은 2028년 상업 가동을 목표로 건설 중입니다.
• 중국: **ACP100(Linglong One)**은 125MW(e)의 전력을 생산하며 2026년 가동을 목표로 하고 있습니다.
• 러시아: BREST-OD-300은 2026년 가동을 목표로 건설 중이며, 300MW(e)를 생산할 예정입니다.
• 미국: Kairos Power의 Hermes 실증 원자로는 2024년에 건설을 시작했으며, 열 생산 기술의 경제성을 검증할 예정입니다  .

주요 SMR 개발업체 및 프로젝트

미국

• NuScale Power: VOYGR 설계는 모듈당 77MW(e)를 생산하며, 미국 및 유럽에서 라이선스와 실증 단계에 있습니다.
• Westinghouse: AP300 SMR 및 eVinci 마이크로 원자로를 개발 중입니다.
• GE Hitachi: BWRX-300은 2025년에 캐나다에서 건설이 시작될 예정입니다 .

유럽

• 영국: Rolls-Royce는 470MW(e) 용량의 SMR 설계를 개발 중입니다.
• 프랑스: EDF-NUWARD와 다른 9개의 고급 SMR 설계를 포함하여 프랑스 Relance 2030 자금을 통해 개발을 지원받고 있습니다.

아시아

• 대한민국:
• SMART: 한국원자력연구원이 개발한 SMART는 100MW(e)의 용량을 가지며 2024년 표준 설계 승인을 받았습니다.
• i-SMR: 170MW(e)의 용량을 가진 새로운 통합 설계 원자로입니다.

• 중국: 육상 및 해양 기반 SMR 기술 개발에 집중하고 있습니다 .

신규 참여 국가

에스토니아, 가나, 요르단과 같은 신흥국들이 IAEA의 마일스톤 접근법을 통해 SMR 도입 가능성을 검토하고 있습니다  .

SMR 개발의 과제와 기회

과제

1. 경제성 확보: SMR은 초기 비용이 낮지만, 대량 생산과 확산이 이뤄져야 경제적 경쟁력을 확보할 수 있습니다.
2. 규제 승인: 글로벌 규제 표준의 조화가 SMR 도입의 핵심 과제입니다.
3. 연료 공급: 많은 SMR 설계에서 요구하는 고농축 저농축 우라늄(HALEU)의 생산 용량 확충이 필요합니다  .

기회

1. 산업적 활용: SMR은 수소 생산, 담수화, 산업 열 공급 등 다방면에서 활용 가능합니다.
2. 에너지 안보: 모듈형 설계와 유연성으로 인해 소규모 전력망 및 외진 지역에서 이상적인 선택지입니다.
3. 국제 협력: IAEA의 SMR 플랫폼과 같은 이니셔티브는 기술 및 규제 지원을 제공합니다 .

NuScale Power와 Oklo의 비교

NuScale Power와 Oklo는 소형 모듈 원자로(SMR) 개발 분야에서 두각을 나타내는 기업으로, 각기 다른 기술적 접근과 사업 전략을 보유하고 있습니다.

뉴스케일 파워 주가 추이(2024년)

NuScale Power는 미국 오리건주 포틀랜드에 본사를 두고 있으며, 경수로 기반의 소형 모듈 원자로를 개발하고 있습니다. 이 원자로는 모듈당 77메가와트(MWe)의 전력을 생산하며, 최대 12개의 모듈을 조합하여 총 924MWe까지 확장할 수 있습니다. NuScale의 설계는 2020년 미국 원자력규제위원회(NRC)로부터 설계 인증을 받았으며, 이는 미국 내 SMR 설계로서는 최초입니다. 그러나 최근 첫 번째 차세대 소형모듈원전 사업이 무산되면서, 건설 비용 증가와 설계 변경 등의 문제가 지적되었습니다. 

Oklo는 미국 캘리포니아주 서니베일에 위치한 기업으로, 액체 금속 냉각 방식을 사용하는 금속 연료 고속로를 개발 중입니다. 이 기술은 400년 이상의 운전 경험과 고유의 안전성을 갖추고 있습니다.  Oklo는 2027년까지 첫 번째 원자로를 가동할 계획이며, 이를 통해 전력 생산을 시작할 예정입니다.  그러나 상장 첫날 주가가 54% 하락하는 등 재무적 안정성에 대한 우려가 존재합니다. 

다음은 두 기업의 장단점을 비교한 표입니다:

현재 주식시장에서 핫한 내용이지만, 이러한 비교를 통해 NuScale Power와 Oklo의 현재 상황과 각 기업의 강점 및 약점을 파악할 수 있습니다.

결론하자면,

소형모듈원자로(SMR)는 에너지 안보와 기후 변화 문제를 해결할 수 있는 핵심 기술로 부상하고 있습니다. 기술 개발 및 국제 협력을 통해 SMR은 지속 가능한 에너지 시스템의 중요한 축이 될 것입니다.