美, 마이크로원자로 실증 속도전… 지상·지하 동시 개척 나선다

미국 웨스팅하우스가 5MWe급 지상 마이크로원자로 노심 임계 시험을 완료하며 차세대 분산형 원자로 실증 단계에 진입했다. 월드뉴클리어뉴스와 오클라호마에너지투데이는 지난 25일(현지시각) 웨스팅하우스의 무출력 노심 검증과 함께 지하 1.6km 배치를 추진하는 딥 피션의 2500피트 시험정 착공 준비 사실을 보도했다.

지상 컨테이너형 모델과 지하 시추형 기술 검증이 동시에 진전하면서 도서 지역과 방위산업용 전력망을 겨냥한 한국 원전 기자재 공급망의 사업 경로 다변화 가능성이 제기된다.


월드뉴클리어뉴스는 웨스팅하우스가 네바다 국립안보시험장 내 국가임계실험연구센터에서 현지시각 8월 24일 오전 10시 39분 마이크로원자로 이빈치(eVinci)의 영출력 임계 시험을 마쳤다고 전했다.
이번 시험은 로스앨러모스 국립연구소와 아이다호 국립연구소가 협력해 열이나 전력 생산 없이 핵분열 연쇄 반응의 제어 안정성을 확인하는 방식으로 진행했다. 이빈치는 15MWt 열출력 설계를 기반으로 최대 5MWe 전력을 생산하는 히트파이프 냉각식 원자로다. 트리소(TRISO) 연료를 장착해 재장전 없이 8년 이상 전출력 가동이 가능하며 공장에서 완제품으로 제작해 표준 컨테이너로 운송할 수 있다.

오클라호마에너지투데이는 딥 피션이 캔자스주 파슨스 부지에 지하 1.6km 원자로 매설용 비핵 시제품인 1호 프로토타입 캐니스터 반입을 완료했다고 보도했다. 회사는 2026년 3분기 중 깊이 2500피트(약 762m) 규모의 무핵 시험정 굴착을 시작할 계획이다.


딥 피션은 이번 현장 반입에 앞서 진행한 시험을 통해 프로토타입 원자로 캐니스터가 구조 안전성과 누설 방지 기준을 충족했다고 밝혔다. 회사는 2500피트 깊이의 시험정에 시제품을 하강시켜 시추공 내부의 열적 거동과 원자로 배치 절차를 실증할 방침이다.

마크 페레스 딥 피션 최고원자력책임자는 프로토타입 캐니스터의 현장 도착이 설계 단계에서 인프라 구축으로 나아가는 분명한 진전이라고 설명했다. 딥 피션은 미국 에너지부 원자로 파일럿 프로그램에 참여해 2026년 말까지 추가 시추와 안전성 분석을 끝내고 2027년까지 열교환기를 포함한 전체 시스템 인도를 마칠 계획이다.

기술 진전과 달리 신생 원전 기업의 재정 부담은 이어지고 있다. 미국 증권거래위원회 공시를 보면 딥 피션은 2026년 6월 30일로 끝난 2분기에 3만 1009달러(약 4288만 원)의 순손실을 기록했다. 상반기 6개월 누적 순손실은 5만 2353달러(약 7240만 원)다. 딥 피션은 2분기 기업공개로 유동성을 보강했으나 기존 자금으로는 향후 1년간의 계획된 운영 자금을 충당하기 어렵다고 공시했다. 회사는 지분 추가 발행과 채무 금융으로 자금을 조달할 방침이다.

미국 원자력 기업들의 기술 실증은 소형모듈원자로(SMR) 주기기 제작 역량을 보유한 한국 원전 제조업계의 사업 영역 확장과 맞물려 있다. 두산에너빌리티를 비롯한 원전 기자재 기업들은 대형 단조품과 가압용기 분야에서 글로벌 공급망 협력 이력을 갖고 있다.

마이크로원자로 상용화가 현실화할 경우 원자로 용기와 조립 모듈 분야에서 추가 공급 협력 논의가 이어질 수 있다. 다만 본지 확인 시점 기준 양사와의 구체적인 공급 계약 체결 여부는 공시된 바 없다.

향후 주요 변수는 기술 표준화와 규제 승인 속도다. 웨스팅하우스의 규제 승인과 딥 피션의 2500피트 시험정 실증이 순조롭게 이어지면 분산형 데이터센터와 특수 전력망 시장이 확대될 수 있다. 반면 미국 원자력규제위원회의 인허가가 지연되거나 딥 피션이 공시를 통해 밝힌 자금 조달 리스크가 현실화해 시험 프로젝트가 멈출 경우 상업화 일정은 지연될 가능성이 크다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com