SMR(소형모듈원전) 뜻과 SMR 관련주

 

 

 

빌 게이츠(마이크로 소프트 창업자)와 샘 올트먼(챗GPT를 개발한 오픈 AI 창업자)의 공통점은 뭘까요? 두 사람 모두 원자력발전에 투자를 했다는 것입니다. 본격적인 인공지능(AI) 시대에서는 지금보다도 훨씬 많은 전력이 필요하기 때문인데 전력 공급원 중 하나인 소형원전(SMR)에 대해 알아보겠습니다.

 

 

SMR에 대해서

 

1. 정의

 

SMR은 Small Modular Reactor의 약자로 '소형모듈원자로'를 말합니다. 일반적으로 출력이 300MWe 이하인 원자로를 의미하며 원전의 주요 기기인 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등을 하나의 용기에 담아 일체화한 소형 원자로로 기존 원전 대비 150분의 1 크기입니다.

 

과거에는 SMR이 Small and Medium-sized Reactor(중소형원자로)를 의미했으나 모듈화를 통한 안전성과 경제성의 획기적 향상이 강조되면서 Modular로 변경되었습니다. SMR(소형 모듈 원자로)은 전 세계적으로 에너지 자립과 탄소중립 목표 달성을 위해 각국에서 주목받는 차세대 원전 기술입니다. 

 

현재 개발 중인 SMR은 크게 제3세대(경수형)SMR과 제4세대 SMR로 구분 가능하며 제4세대의 경우 2030년대 이후 상용화 될 것으로 전망하고 있습니다. 

원자력 발전의 세대, <출처> OECD NEA(2014)

 

2. 특징

• 안전성

: 안전장치 가동에 외부 전력이 불필요하고 강력한 내진설계가 되어 있어 폭발, 방사능 누출과 같은 중대사고 가능성이 없습니다.

 

• 경제성

: 공장에서 모듈 형태로 대량 생산할 수 있고 현장에서 조립이 가능합니다. 설치 기간도 짧고 비용도 저렴합니다. 그리고 그린수소, 열, 담수 생산이 가능하여 추가 수익 창출이 가능합니다.

 

• 유연성

: 입지 조건이 자유로워 수요지 인근에 건설이 가능하고 실시간으로 출력을 유연하게 조정할 수 있어 재생에너지의 불안정한 출력을 보완할 수 있습니다. 

 

3. 대형 원전과 비교

	대형 원전	SMR
설계	주요 기기 배관연결	일체형
부품 수	100만개	1만개
출력	1000~1400MW	100~300MW
건설 비용	5~10조원	1~3조원
건설 기간	10년 이상	5~7년
핵연료 교체 주기	18개월	20년
중대사고 빈도	10만년에 2회	10억년에 1회
비상계획구역	반경 30km	반경 300m

 

대형 원전(좌) 과 SMR(우) 비교 이미지, <출처> 한국원자력연구원

 

4. 시장 현황

 

SMR 시장은 현재 절대 강자가 없는 초기 단계입니다. 국제원자력기구(IAEA)에 따르면 전 세계에서 개발 중인 SMR 디자인은 80개에 달하지만 실제 운용 중인 국가는 러시아(1기), 중국(2기)뿐이라고 하고 안정성에 대해서는 보장할 수 없다고 합니다. 아직 예측 기관에 따른 차이가 있지만 공통으로 SMR 시장 자체의 불확실성은 높은 편이라는 의견이 대세입니다.

 

그러나 현재 주요국의 SMR R&D 투자는 증가하고 있으며, 한국 역시 정부의 SMR 관련 R&D 투자가 2019년 이후 점차 증가하고 있습니다.

 

◈ 주요국 동향

 

• 미국 : 기존 대형 원전 위주의 원자력 활용 중심축을 SMR로 변화시켜 자국 원자력 산업 경쟁력을 회복시키려 하며 청정에너지 경제 전환을 위한 주요 수단으로 SMR을 제시하였습니다. 정부의 지원 정책으로 기존 기업과 함께 다양한 벤처기업들이 제3세대와 제4세대 SMR 연구개발에 활발히 참여하여 기술 개발을 진행하고 있습니다.

 

• 캐나다 : 연방정부와 주 정부 모두 적극적으로 SMR 개발을 지원하는 정책을 추진하고 있으며 일종의 사전 인허가 제도를 운영하고 있습니다. 정부의 산업체 지원 정책으로 제4세대 SMR 기술 개발 진행 중입니다. 

 

• 영국 : 태양광, 풍력 등 재생에너지 생산 부족으로 에너지 위기를 겪으면서 안정적 에너지 공급 및 탄소중립의 효율적 달성을 위해 새로운 대형 원전 건설과 함께 SMR 개발 또한 전략적으로 추진하고 있습니다. 정부 지원으로 경제성 향상에 중점을 둔 제3세대 SMR 기술 개발을 하고 있습니다.

 

• 프랑스 : 비교적 느리게 연구개발이 진행된 편입니다. 러시아 천연가스 관련 공급-수요 불일치로 발생한 에너지 위기를 겪은 후 정부의 원자력 필요성 강조로 제3세대 SMR 개발을 지원하고 있습니다. 
  
  
• 러시아 : 기존 원자로를 개량한 제3세대 SMR과 제4세대 SMR 기술 개발을 진행중입니다.

 

• 중국 : 정부 주도로 제3세대와 제4세대 SMR 건설·운영 중입니다. 기본적으로 대형원전 건설 및 관련 기술 국산화를 지원하면서 동시에 다양한 SMR 연구개발 및 실증을 지원하고 있습니다. 

 

• 한국 : 국내에서도 산학연 모두 독자적인 SMR을 개발해 왔으며 '22년 5월 정부는 110대 국정과제 중 하나로 '탈원전 정책 폐기, 원자력산업 생태계 강화'를 제시한 이후 정부 주도로 새로운 3세대 SMR 개발을 추진하고 있습니다. 

 

SMR 관련주

 

SMR이 초기 시장인 만큼 의미 있는 실적을 내는 기업은 없습니다.

 

미국 민간 기업 가운데 2007년 설립된 뉴스케일 파워가 많이 알려진 편입니다. '20년 8월 미국 규제기관(NRC)으로부터 표준설계인가를 취득하였습니다. 뉴스케일파워는 정보기술(IT) 인프라 기업 스탠더드파워에 2029년부터 SMR 24기를 공급하기로 하고 세부 사안을 조율하고 있으며, 2024년 상반기 최종 합의에 이를 것이라는 기사가 있지만 아직 뉴스케일파워도 실적이 뒷받침되고 있지 않는 상황이라 주가 변동성도 큰 편입니다. 

 

국내 원전 관련주로는 두산에너빌리티, 우진엔텍, 수산인더스트리, 에너토크, 한전산업, 한신기계, 비에이치아이, 우리기술, 한전기술 등이 있습니다. 이들 기업에 대해서는 계속해서 포스팅하도록 하겠습니다.