美 초소형 원자로 2026년 가동…AI 데이터센터 전력난 해법 될까

미국에서 인공지능(AI) 데이터센터 전력 수요를 겨냥한 초소형 모듈형 원자로(SMR) 기술이 본격 실험에 들어갔다. 프랑스 온라인 매체 3dvf는 3일(현지시각) 텍사스 오스틴 소재 원자력 스타트업 알로 아토믹스(Aalo Atomics)가 아이다호 국립연구소에 초모듈형 원자로 5개 모듈을 전달해 시험을 시작했다고 보도했다.


알로 아토믹스가 개발 중인 초모듈형 원자로(XMR)는 기존 물 냉각 방식 대신 액체 나트륨을 냉각재로 사용한다. 이 방식은 고압 없이도 고온 작동이 가능해 원자로 크기를 줄이면서도 에너지 밀도를 높일 수 있다는 게 회사 측 설명이다. '알로 팟(Aalo Pods)'으로 명명된 개별 모듈은 최대 50MW 용량까지 확장 가능하며, 필요에 따라 여러 모듈을 조합해 전력 생산량을 늘릴 수 있다.

이 원자로는 미국 에너지부의 소형 원자로 개발 프로그램인 MARVEL에서 영감을 받아 수동 안전장치를 적용했다. 알로 아토믹스의 기술 책임자 야시르 아라파트는 "움직이는 부품을 최소화해 시스템 안전성과 신뢰성을 높였다"고 밝혔다. 또 석유 산업에서 활용되는 수직 시추 방식을 도입해 건설 현장 혼란을 줄이면서도 원자로 설치 속도를 높일 수 있다고 회사 측은 설명했다.

알로 아토믹스의 상용화 계획은 연방 정부의 전폭적인 지원을 받고 있다. 지난해 발효된 대통령령으로 소형 원자로 검사 절차가 간소화됐으며, 회사는 마이크로소프트(MS)와 협력해 인공지능을 활용한 규제 준수 시스템을 구축 중이다. 이를 통해 복잡한 인허가 과정을 신속하게 처리한다는 전략이다. 알로 아토믹스는 2026년 중 첫 원자로 임계(nuclear criticality) 달성을 목표로 하고 있다. 임계는 핵분열 연쇄반응이 안정적으로 유지되는 상태를 의미한다.

미국 내 SMR 개발 경쟁도 가속화되고 있다. 나트륨 냉각 외에 가스나 용융염을 냉각재로 사용하는 방식 등 다양한 기술이 경합 중이다. 업계에서는 데이터센터와 산업단지 등 고밀도 전력 수요처를 겨냥한 분산형 전원으로 SMR의 역할이 커질 것으로 보고 있다.

글로벌 SMR 시장에서는 캐나다 온타리오파워제너레이션이 지난해 말 GE히타치의 소형 원자로 4기 건설 계획을 발표했으며, 영국 롤스로이스도 자체 SMR 설계안에 대한 규제 승인 절차를 진행 중이다. 국제에너지기구(IEA)는 2050년까지 전 세계 SMR 설비용량이 300GW에 이를 것으로 전망하고 있다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com