소형원자로(SMR) 열풍, 금세 식을 수 있다

<소형원자로(SMR) 열풍, 금세 식을 수 있다>

 

3월31일자 로이터의 기사.
핵심 요지는 건설 기간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 에너지 생산 비용도 재생에너지에 비해 비싸다는 문제를 지적하고 있다.
챗GPT 도움으로 기사를 번역했습니다.

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뉴욕, 3월 31일 (Reuters Breakingviews) – 값싸게 소형 원자로(SMR)를 생산하려는 열풍은 반감기가 짧을지도 모른다.

인공지능을 구동하는 데이터 센터에 막대한 전력을 공급하기 위해, 메타(메타 플랫폼스), 구글(알파벳), 아마존은 2050년까지 전 세계 원자력 발전 용량을 세 배로 늘리겠다는 목표에 동참했다.
원자력의 전망은 분명 밝아지고 있지만, 여전히 재생 가능 에너지보다 더 비싸고 훨씬 느리게 건설된다. 소형 원자로처럼 똑같은 모듈을 대량 생산하는 방식은 이 격차를 좁히는 데 더 큰 어려움을 겪을 것이다.

1980년대 이후, 선진국에서는 전통적인 원자력 발전소의 건설이 거의 중단되었는데, 이는 막대한 비용 초과와 시간 지연이 주요 원인이었다. 미국 조지아주에서 2023년과 2024년에 가동된 두 개의 원자로는 건설에 15년이 걸렸고, 초기 예상 140억 달러의 두 배 이상이 소요되었다.

그럼에도 불구하고 태양이 지거나 바람이 멎어도 안정적인 무탄소 전력원이라는 약속은 여전히 기술자들의 마음을 끌고 있다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 세계 전력 수요는 작년 4% 증가했는데, 이는 신규 데이터 센터의 가동 때문이다. 이러한 수요 증가는 모든 발전 방식에 기회를 열어준다.

미국은 대부분의 상업용 원자로를 1970년에서 1990년 사이에 건설했다.

이제 등장하는 것이 "SMR(Small Modular Reactor, 소형 모듈 원자로)"다. 이론상, 이들은 표준화된 설계를 기반으로 대량 생산되는 부품을 이용해 비용을 줄일 수 있다. 넥스트에라(NextEra)의 CEO 존 케첨에 따르면, 현재 약 95개 회사가 이 꿈을 추구하고 있다.

유명 인사들도 여기에 뛰어들었는데, 오픈AI CEO 샘 알트만의 프로젝트 옥로(Oklo), 구글과 아마존이 투자한 카이로스(Kairos), X에너지 등이 있다. 롤스로이스는 영국 정부에 새 프로젝트를 추진하라고 촉구하고 있다.

이 아이디어 자체가 완전히 새로운 것은 아니다. 미국은 1960년대에 소형 상업용 원자로를 건설한 바 있다. 그러나 대형 원자로는 규모의 경제를 통해 재료, 인력 측면에서 소형 원자로보다 킬로와트당 1/3 저렴하다고 미 에너지부는 본다.

모듈화는 확실히 매력적이다. 조지아의 원자로 설계를 표준화해 대량 생산할 수 있다면, 수명 동안의 비용을 약 70% 줄여 메가와트당 60달러까지 낮출 수 있다고 한다. 이는 태양광 + 배터리 조합과 유사한 수준이다.

중국은 드물게 원자로를 계속 짓고 있는 나라로, 공급망의 규모 확대 덕분에 원가를 서구의 1/3로 절감했다.
SMR의 소형화가 실제로 이점을 줄 수 있는지는 아직 검증되지 않았다. 서구권에서 상업용 SMR이 가동되기 시작하는 시점은 2030년경이 될 것으로 보인다. 그러나 현재는 모멘텀이 형성되고 있다.

아마존은 SMR 단지 개발 가능성을 연구하기 위해 3억 3,400만 달러를 지원했고, 옥로(Oklo)와 뉴스케일(NuScale Power)은 기업 인수합병(SPAC)을 통해 상장, 약 90억 달러의 기업가치를 기록했다.
하지만 진정한 대량 생산의 효율성을 누리려면 어느 한 기업이 시장을 지배해야 한다. 소비자들은 불확실한 미래를 가진 회사의 원자로를 일회성으로 건설하는 데 부담을 느낀다.
대량 생산이 정착되기 전까지는 SMR이 오히려 대형 원자로보다 비용 경쟁력이 떨어질 가능성이 높다.

세계는 화석연료를 대체하기 위해 더 많은 원자력 발전소가 필요하지만, 기존 설계로 대형 원자로를 짓는 상업적 유인조차 약하다.

IEA에 따르면, 2024년에는 전 세계적으로 9기의 신규 원자로 건설이 시작되었고, 7GW 규모의 원전이 새로 가동되었다. 이는 지난 30년간 다섯 번째로 높은 수치지만, 세계 원자력 용량이 고작 2% 증가한 것에 불과하다.

태양광을 보자. 설치 속도가 빠르고 원가도 원전보다 훨씬 낮다. IEA에 따르면, 작년에만 600GW의 태양광 용량이 추가되었으며, 비교하더라도 태양광은 원자력의 20배에 가까운 전력을 새로 생산한 셈이다.
게다가 전 세계 태양광 발전량은 3년마다 2배씩 증가하고 있다.

이처럼 핵에너지 부흥에 대한 담론은 여전히 상업적 현실보다 가능성과 약속에 가까운 수준이다. 특히 SMR은 더 그렇다.

2025년 미국에서는 새로운 원자로가 완공되지 않을 예정이며, 대신 미국 전력회사는 올해 30GW의 태양광, 18GW의 배터리 용량을 추가할 것이다. 이들은 이미 표준화와 대규모 제조의 이점을 누리고 있으며, SMR이 그 수준에 도달하기는 어려울 것이다.

원자력이 더 안정적일 수는 있지만, 비용과 속도 역시 중요한 요소다.

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결론적으로..
원자력은 여전히 신뢰할 수 있는 무탄소 에너지이지만, 건설 속도와 비용 문제는 치명적이다.
SMR은 해결책처럼 보이지만, 대량 생산 체계가 없다면 오히려 더 비싸질 수도 있다.
기술 이상(理想)의 유혹과 경제적 현실의 간극을 보여주는 또 하나의 사례라 하겠다.