AI 시대 전력망 차세대 원전 'SMR' 뜬다

인공지능(AI) 시대 도래로 전력 수요가 급증하면서, 안정적이고 지속 가능한 에너지 공급이 중요한 과제로 부상하자 차세대 미니 원전으로 불리는 소형모듈원자로(SMR)가 주목 받는다.

SMR은 대형 원전의 100분의1 크기로 줄인 원자로다. 모듈형 설계로 제작돼, 공장에서 미리 조립한 후 현장에서 빠르게 설치할 수 있다. 기존 대형 원전보다 전기 생산량이 적은 대신 안전성이 높다. 다만, 경제성과 기술 부족으로 아직 상용화에 성공한 사례가 없다.

28일 업계에 따르면 최근 확정된 11차 전력수급기본계획(전기본)에는 SMR 1기 건설계획이 담겼다. 이에 발맞춰 정부도 움직인다.

24일 열린 '제2기 탄소중립녹색성장위원회' 전체회의에서 최상목 대통령 권한대행 겸 부총리 겸 기획재정부 장관은 “정부는 재생에너지 확산을 위한 제도 개선과 투자를 지속 추진하고, SMR 등 새로운 원전 기술 확보도 적극 지원하는 등 무탄소 에너지를 확대하는 에너지 전환을 중점 추진하고자 한다”고 밝혔다.

트럼프 2기, 한미 SMR 협력 속도붙나

SMR 시장은 아직 절대 강자가 없는 시장이다. 현재 SMR을 개발 중인 업체는 전 세계 약 80여 개로, 주요 업체들을 중심으로 시장 선점을 위한 경쟁이 전개되고 있다.

주요 노형들은 대부분 표준설계 및 인허가 과정을 마무리하고 있으며, 2030년대 초에 상업운전이 진행할 예정이다. 국내에서 개발 중인 혁신형 SMR(i-SMR)은 2028년 표준설계인가 획득을 목표로 표준 설계 중이다.

마이크로소프트(MS) 창업자 빌 게이츠가 설립한 원자력 발전사 ‘테라파워’는 SMR 상용화 목표 시점을 2030년으로 잡았다. 테라파워는 SK그룹과 HD현대 등 국내 기업들이 지분 투자한 기업이기도 하다.

두산에너빌리티는 뉴스케일파워, 엑스에너지, 테라파워 등 미국 주요 SMR 설계 업체에 기자재를 공급하며 설비 제작 능력에선 인정을 받고 있다.

도널드 트럼프 대통령 2기 행정부는 2030년까지 최소 10기 SMR 발전소를 신규 건설하겠다는 목표를 밝혔다. 이에 따라 한국 기업들의 미국 수출 기회가 확대될 것이란 기대감이 커지고 있다.

AI 시대 전력망 중요성 부각..."일관성 있는 정부 지원 필요"

SMR은 안전성과 유연성을 갖춘 차세대 원자로로서 잠재력을 지니고 있으나, 경제성이 부족하다는 꼬리표가 따라다녔다.

중국과 러시아에서 시범 사업이 진행 중이지만, 미국과 유럽 등에서는 높은 비용과 인허가 문제로 프로젝트가 지연되거나 취소되는 사례도 있었다. 뉴스케일파워는 지난 2023년 유타주에서 추진하던 무탄소발전사업(CFPP) 사업을 비용 문제 등으로 취소했다.

한국의 경우 지난 정부 탈원전 정책으로 SMR 개발이 지연되면서 SMR 기술이 선진국 대비 뒤처졌다는 평가가 있는 만큼 상용화를 앞당기기 위해서는 일관된 정책운영이 필요하다는 것이 업계의 목소리다.

정범진 경희대 원자력공학과 교수는 "과거 뉴스케일 사업이 경제성 문제로 취소됐을 때 MWh당 89달러라서 취소됐는데, 최근 TMI 원전 1호기를 재가동해서 SMR로 개발하려는 경우 가격은 MWh당 100달러"라며 "(빅테크 기업들이)늘어나는 전력 수요를 감당하기 어려워지자 이제는 100달러여도 경제성이 있다고 판단한 것"이라고 설명했다.