스마트원전과 대형원전 비교도. 스마트원전은 대형원전과 비교해 건설 비용, 건설 기간이 적게 들고 안전성은 크게 개선됐다. <원자력연구원>

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구글과 아마존이 잇따라 소형모듈 원전(SMR) 스타트업과 전력 공급 계약을 체결하면서 SMR 산업에 미칠 영향에 관심이 집중되고 있다. 인공지능(AI) 산업이 빠르게 확대되면서 필요한 전력 수급을 위해 빅테크 기업들이 SMR에 주목하고 있는 것이다. 업계에서는 빅테크 기업이 SMR에 대한 투자가 본격화되면서 기술 혁신은 물론 상용화도 빨라질 것이라는 전망이 나오고 있다.

지난 16일 아마존은 미국의 원전 운영 기업인 도미니언 에너지와 SMR 개발을 위한 계약을 체결했다고 밝혔다. 이와 함께 워싱턴주 전력 공급 기업인 노스트웨스트와 계약을 맺고 4개의 SMR을 개발하는 건설 사업을 지원키로 했다. 또한 차세대 원자로를 개발하고 있는 X-에너지에 투자한다고 덧붙였다. 아마존은 3개 기업과의 협력으로 5억 달러, 우리돈 6800억원을 투자한다는 계획이다.

이보다 하루 전인 15일, 구글은 미국의 SMR 스타트업 카이로스파워와 전력 공급 계약을 체결했다. 카이로스파워가 2030년께 SMR를 가동하게 되면 여기서 생산되는 전기를 공급받는 계약을 체결한 것이다. 구글은 “SMR에서 전기를 공급받는 세계 최초의 계약”이라고 밝혔다.

◆SMR 투자 가속하는 빅테크

비단 구글과 아마존뿐만이 아니다. 챗GPT를 개발한 오픈AI의 최고경영자(CEO)인 샘 알트먼은 SMR 스타트업 오클로에 투자했으며 현재 이사회 의장으로 활동하고 있다. 16일 오클로는 SMR 연료제조 시설의 개념 설계와 관련, 미 당국으로부터 승인받았다고 밝혔다. 오클로는 2027년부터 SMR 가동을 추진하고 있으며 여기서 생산된 전력은 오픈AI가 활용할 것으로 보인다.

빅테크 기업들이 SMR 기업과 손을 잡는 이유는 전기 부족 때문이다. AI 시장이 확대되면서 많은 기업이 더 나은 서비스를 위해 그래픽 처리장치(GPU)와 같은 칩을 대량 가동하는 데이터센터를 늘리고 있다. 데이터센터가 많은 전력을 필요로 하는 만큼 전력 인프라를 사전에 확보하는 경쟁이 시작된 것이다. 미국에서만 AI 데이터센터 구축으로 2030년까지 323테라와트시(TWh)의 추가 전기가 필요하다는 예상이 나오고 있다. 미국 뉴욕에서 연간 소비하는 전기가 48TWh인데 이것의 7배에 달하는 수준이다. 골드만삭스는 2030년 말까지 미국 데이터센터가 소비하는 전력량이 미국 전체의 8%를 차지할 것이라고 전망하고 있다.

탄소 중립도 실현해야 하는 상황에서 빅테크 기업들은 부족한 전기는 원전을 통해 확보하려 하고 있다. 현실적으로 탄소 배출량을 최소화하면서 원하는 만큼의 전력을 확보하는 방안으로 원전이 가장 경제적이기 때문이다. 임채영 한국원자력연구원 원자력진흥본부장은 “미국에서 대형 원전을 짓는 것은 사실상 불가능한 상황”이라며 “따라서 빅테크 기업들은 가동을 멈춘 원전을 재가동하거나 아니면 상용화 가능성이 큰 SMR에 대한 투자를 본격화하는 추세”라고 설명했다.

SMR는 기존 원전 대비 생산할 수 있는 전력량은 5분의 1 정도에 불과한 소형 원전을 뜻한다. 그만큼 필요한 부지도 적고, 건설에 필요한 비용 역시 대형 원전의 3분의 1 정도에 달하는 것으로 알려졌다. 대형 원전 대비 전기 생산량은 적지만 그만큼 안전하고 또한 필요한 전력을 적은 부지에서 생산할 수 있는 만큼 대형 원전을 대체할 수 있는 차세대 에너지원으로 주목받아 왔다.

◆SMR 산업 훈풍 … “한국도 기회 놓쳐선 안 돼”

캐나다 기업 GFP가 꿈꾸는 SMR의 모습. [이미지=GFP]

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하지만 아직 실제로 건설된 적이 없다. 지난해 미국의 뉴스케일파워가 미 정부로부터 설계 승인을 받고 유타주에 건설을 추진했지만 수요기업을 찾지 못해 무산된 바 있다. 2021년 뉴스케일파워는 메가와트시(MWh) 당 58달러에 전기를 공급할 수 있다고 봤지만 막상 건설을 앞두고 원자재 가격 상승 등의 이유로 이 비용을 89달러로 책정했다. 미국 원전과 태양광 단가보다 비싼 가격인 만큼 이를 원하는 기업은 나타나지 않았다.

뉴스케일파워의 프로젝트가 중단되면서 SMR 시장이 타격을 받는 것 아니냐는 분위기도 있었지만 올해 빅테크 기업들이 손을 뻗으며 시장은 활성화되는 분위기다. 임 본부장은 “빅테크 기업들은 2030년을 전후로 SMR 가동을 추진하고 있다”라며 “전력을 공급할 기업이 있는 만큼 많은 SMR 기업 처지에서는 연구개발(R&D)을 이어갈 동기가 생긴 셈”이라고 말했다.

이러한 분위기가 한국 기업에도 기회가 될 것이라는 전망이 많다. 한국은 이미 지난 2012년, 정부가 나서서 SMR와 비슷한 ‘스마트 원전’의 설계를 허가하는 등 관련 기술 개발을 꾸준히 이어왔다. 또한 원전 산업이 발달한 만큼 원전 부품과 관련한 밸류체인도 탄탄히 자리 잡고 있다. 임 본부장은 “한국의 많은 기업도 SMR 시장에 진출, 관련 기술 개발에 나서고 있다”라며 “이러한 분위기에 올라타 새로운 먹거리로 확보할 수 있는 방안을 논의해야 하는 시점”이라고 덧붙였다.

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