4억 달러 투입된 美 소형원전, AI 전력난 속 다시 부상한 이유

미국 원자력 스타트업 어플라이드 아토믹스가 2026년 인공지능(AI) 데이터센터 전력 공급을 목표로 과거 중단되었던 소형 모듈 원자로(SMR) 기술을 재가동하며 195메가와트(MW)급 발전원 상용화에 나섰다. 워싱턴포스트는 지난 21일(현지시각) 스페이스X 출신 엔지니어들이 군수업체 BWXT와 손잡고 과거 4억 달러(약 5548억 원)가 투입되었던 엠파워(mPower) 설계를 활용해 개발 기간 단축을 추진하고 있다고 보도했다.

빅테크 기업들의 무탄소 기저 전력 확보 경쟁이 치열해진 가운데, 한국 원전 주기기 제작사와 소부장 공급망에도 새로운 납품 기회와 사업 지연 위험이 동시에 부상하고 있다.


엠파워 프로젝트는 2009년 소형 원자로 개발을 목표로 출범해 버지니아주 린치버그에 120피트(약 36.5미터) 높이의 모의 시험 설비까지 구축했던 사업이다. 그러나 미국 셰일가스 혁명으로 천연가스 가격이 하락하고 2011년 후쿠시마 원전 사고가 발생하면서 채산성을 잃었다.
원천기술 보유사인 BWXT는 경제성 악화로 2017년 사업을 공식 중단했다. 10년간 방치되었던 해당 시설은 최근 전력 확보 경쟁이 심화하면서 새로운 전기를 맞았다. 빅테크 기업들이 전력 확보를 위해 기꺼이 프리미엄을 지불하겠다는 의사를 나타내면서 사업 환경이 급변한 영향이다.


어플라이드 아토믹스는 백지상태에서 새로운 원자로를 설계하지 않고 검증된 엠파워의 경수형 설계를 선택했다. 소듐이나 가스를 냉각재로 사용하는 4세대 비경수형 원자로는 고온 운전 효율이 높지만 미국 원자력규제위원회(NRC)의 안전 검증을 통과하는 데 오랜 시간이 걸린다. 반면 경수형 방식은 규제 당국의 인허가 기준이 명확해 상용화 속도를 높일 수 있다.

엠파워 원자로는 195메가와트(MW)의 전력을 생산하도록 설계되었으며 이는 약 15만 5000가구에 전력을 공급하는 규모다. 회사는 해상 플랫폼 개발사 코어파워와 협력해 조선소에서 표준화된 단일 설계로 원자로를 생산하는 해상 부유식 원전 방식도 검토하고 있다. 인허가와 자금 조달이 계획대로 진행될 경우 약 5년 뒤 첫 상업 가동을 목표로 잡았다.


경수형 SMR의 조기 상용화 추진은 경수형 기자재 제조에 강점을 지닌 한국 산업 생태계에 직접적인 파급력을 미친다. 가치사슬 측면에서 두산에너빌리티와 효성중공업 등 대형 단조 및 전력기기 제조사는 기존 대형 원전 부품 공정을 활용해 진입 장벽 없이 수주 기회를 확보할 수 있다. 해상 원전이 구체화할 경우 한국 대형 조선사의 부유식 원전 파운드리 수주로 이어져 고부가가치 기자재 단가 상승을 이끌 경로가 열린다.
반면 넘어야 할 장애 요인도 뚜렷하다. 소형 원자로 역시 고준위 방사성 폐기물을 배출하지만 미국 내 영구 처분장이 없어 발전소 부지 내 보관이 불가피하다. 해상 원전의 조선소 폐기물 보관 구상 또한 관련 법적 규제 체계가 미비하다. 과거 엠파워를 멈춰 세웠던 인허가 지연과 비용 초과 리스크가 재현될 경우 한국 공급망의 실적 반영 시점도 뒤로 밀릴 수 있다.

시장 전문가들은 프로젝트의 성패가 항공우주식 표준화를 통한 공기 단축과 건설비 통제에 달려 있다고 평가한다. 과거의 실패를 딛고 부활을 추진하는 소형 경수형 원자로가 실제 전력망에 연결될 수 있을지 미국 규제 당국의 승인 일정에 시선이 쏠린다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com