소형모듈원전(SMR) 시대의 도래: 한국 건설사의 기회와 도전

1. 요약

• 소형모듈원전(SMR) 개발이 가속화됨에 따라 한국 건설사들의 해외 진출이 본격적으로 진행되고 있습니다. 특히 두산중공업과 삼성물산은 미국의 뉴스케일파워에 대규모 투자를 추진하며, SMR 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다. SMR은 기존의 대형 원전보다 안전성과 효율성이 탁월하여, 전력 공급의 중요한 대안으로 주목받고 있습니다. SMR의 특성상, 발전 용량이 300메가와트 이하로 제한되어 있어 규모가 작고, 지역 전력 수요에 따라 유연하게 배치할 수 있다는 점에서 경쟁력을 지니고 있습니다. 이러한 상황은 한국이 차세대 원전 강국으로 도약할 수 있는 발판이 될 것입니다. 이 보고서는 SMR의 기술적 배경과 국내 건설사의 전략, 향후 전망을 종합하여 분석합니다.

• SMR의 설계는 모듈형 접근 방식을 채택하여, 공장에서 미리 부품을 제작한 후 현장에서 빠르게 조립이 가능한 구조입니다. 이는 일반 대형 원전의 경우 요구되는 긴 건설 기간과 높은 초기 투자 비용을 크게 줄일 수 있는 장점이 있습니다. SMR은 평균적으로 약 2년 내에 건설할 수 있으며, 운영 시 사고 발생 확률을 기존 대형 원전의 1000분의 1로 줄이는 등 안전성 측면에서도 우수한 특성을 보입니다. 이러한 혁신적인 특성으로 인해 SMR은 기후 변화와 에너지 안보가 중요한 이슈가 되고 있는 현재의 에너지 환경에서 더욱 각광받고 있습니다.

• 한국 건설사들은 SMR 시장에서의 경쟁력을 강화하기 위해 미국의 뉴스케일파워와의 협력을 통해 기술적 파트너십을 구축하고 있으며, 필요한 기술력 확충에도 집중하고 있습니다. 동시에 삼성물산은 동유럽 및 아시아 시장에서도 사업 확장을 통해 SMR 수요를 확보하기 위한 노력을 기울이고 있습니다. 해외에서의 SMR 수주를 강화하기 위한 다양한 전략이 세워지고 있으며, 한국의 원자력 산업은 변화를 가속화하고 있습니다. 새로운 원전 시대를 맞이한 한국이 국제적인 경쟁력을 갖추기 위해서는 SMR 사업의 성공적인 확장을 지속적으로 추진해야 할 것입니다.

2. 소형모듈원전(SMR)의 기술적 이해

• 2-1. SMR의 정의와 발전 용량

• 소형모듈원전(Small Modular Reactor, SMR)은 발전용량이 300메가와트(MW) 이하인 소형 원자력 발전소를 의미합니다. 일반적인 대형 원전은 보통 1000메가와트(MW) 이상의 전력생산 능력을 가지고 있어, 반대로 SMR은 소규모의 필요 전력을 충족시키기에 적합한 형태입니다. 이러한 SMR은 모듈형 설계로 주요 구성 요소들을 비교적 간편하게 조립할 수 있어, 특정 지역의 전력 수요에 맞춰 유연하게 배치할 수 있는 장점이 있습니다. 이는 특히 전력 수요가 제한적이나 산간 지역과 같은 위치에서 유리하게 작용합니다.

• 2-2. 기존 원전과의 차이점

• SMR의 가장 큰 특징 중 하나는 기존의 대형 원전과 비교했을 때 구조상의 차별성입니다. 일반 대형 원전은 대규모 건설이 필요하고, 운영도 복잡하여 많은 양의 초기 투자가 요구됩니다. 반면 SMR은 공장에서 사전에 주요 부품을 제작한 후, 현장에서 조립하는 방식인 모듈러(Modular) 방식을 적용함으로써 건설 기간을 단축시키고 비용을 절감할 수 있습니다. SMR의 평균 건설 기간은 약 2년으로, 이는 기존 원전이 4년 이상 소요되는 것과 비교할 때 상당히 빠른 속도입니다. 또한, SMR은 대형 원전보다 사고 발생 시 위험성이 1000분의 1로 줄어들어 안전성 측면에서도 많은 우위를 보입니다.

• 2-3. 안전성 및 효율성

• SMR은 기존의 대형 원전보다 현저하게 개선된 안전성 지표를 가지고 있으며, 이는 전체 설계 및 운영 방식에서 크게 기인합니다. SMR의 구조는 여러 개의 핵심 부품을 통합하여 하나의 모듈로 구성되는 일체형 설계를 채택하고 있습니다. 이는 원자로 냉각 시스템의 복잡성을 줄이고, 비상 상황에서도 자동으로 감지하고 안전하게 차단할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 또한 SMR은 상대적으로 적은 전력을 필요로 하는 지역에서 적합하게 설치될 수 있어 효율적인 에너지 공급이 가능합니다. 결국 SMR은 국가의 에너지 수요에 맞춰 유연한 운용이 가능한 효율성 높은 전력 생산 수단으로 부각되고 있습니다.

3. 한국 건설사의 SMR 시장 진출 전략

• 3-1. 뉴스케일파워와의 협력

• 한국의 건설사들이 소형모듈원전(SMR) 시장으로 진출하기 위해 가장 먼저 주목한 기업은 미국의 뉴스케일파워입니다. 뉴스케일파워는 SMR 분야에서 혁신적인 기술력을 보유하고 있으며, 미국 원자력규제위원회(NRC)로부터 설계인증을 받은 유일한 기업입니다. 한국의 두산중공업은 2019년부터 뉴스케일파워에 총 1억400만 달러를 투자하여 지속적인 협력 관계를 구축하고 있습니다. 삼성물산 또한 3000만 달러를 추가 투자하여 원하는 시장 점유율을 확대하고 있습니다. 이러한 협력은 뉴스케일파워가 아이다호주에 첫 번째 원자로를 건설하는 프로젝트와 관련이 깊습니다. 한국 건설사들은 이 프로젝트에 필요한 주단 소재 및 관련 설비를 공급하는 역할을 맡으며, 이는 향후 SMR 사업의 성공적인 확장을 위한 중요한 발판이 될 것입니다.

• 3-2. 삼성물산과 두산중공업의 투자의도

• 삼성물산과 두산중공업의 SMR 시장 진출은 단순한 자본 투자를 넘어 서로의 경쟁력을 강화하는 방향으로 진행되고 있습니다. 두산중공업은 지분 투자 외에도 뉴스케일파워의 SMR 원자로에 사용될 주단 소재를 제작하여 공급하기로 하였습니다. 이는 기술적 협력을 한층 더 깊이 있게 만드는 요소입니다. 삼성물산은 동유럽 및 아시아 시장에서도 SMR 사업 확대를 위해 URL(업계에서 곧장 공급처 역할을 하는 현지 기업 간 파트너십)을 체결하는 등 국제 시장에서의 입지를 다지고 있습니다. 특히, 루마니아 원자력공사와의 협력은 해당 지역에서의 SMR 시장 진출을 위한 중요한 이정표로 볼 수 있습니다.

• 3-3. 해외 수주를 위한 경쟁력 강화

• 해외에서의 SMR 수주를 위한 경쟁력 강화를 위해 한국 건설사들은 여러 전략을 세우고 있습니다. SMR 분야의 선두주자인 뉴스케일파워와의 협력이 이들의 가장 중요한 전략 중 하나입니다. 최신 기술을 적용한 안전하고 효율적인 SMR 모델은 한국 건설사들에게 경쟁력을 부여하는 핵심 요소입니다. 현대건설은 홀텍과의 협력을 통해 SMR 사업에서의 독점적 사업권을 확보했으며, 이는 향후 해외의 다양한 프로젝트에서 중요한 우위를 점할 수 있는 기반이 됩니다. 또한, SMR의 소형화 및 모듈화를 통한 생산 공정에서의 효율성 향상은 타국의 원전시장에서도 호응을 얻을 수 있을 것으로 기대됩니다.

4. SMR의 미래 전망

• 4-1. 글로벌 원전 시장의 변화

• 최근 몇 년간 글로벌 원전 시장은 많은 변화를 겪고 있으며, 이러한 변화는 개발도상국과 선진국을 아우르는 다양한 요인에 의해 촉발되고 있습니다. 특히, 기후 변화와 에너지 안보에 대한 우려가 고조되면서, 탄소 배출이 적고 경제성이 뛰어난 소형모듈원전(SMR)이 각광받고 있습니다. 기존의 대형 원전은 건설 기간이 길고 비용이 많이 드는 반면, SMR은 평균 2년 내에 건설이 가능하며, 통상적으로 필요한 전력량에 맞게 여러 개를 병렬 설치할 수 있는 유연한 구조를 가지고 있습니다. 이러한 특징 때문에 SMR은 배터리, 태양광 및 풍력과 같은 재생 가능 에너지원과 결합되어 미래의 전력 공급망에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

• 또한, 여러 나라에서는 SMR 기술의 시장 진입과 관련된 규제를 완화하고 있으며, 이에 따라 SMR 개발사들은 더 많은 기회를 얻고 있습니다. 예를 들어, 미국의 뉴스케일파워는 이미 미국 원자력 규제위원회(NRC)로부터 최초의 SMR 설계 인증을 받은 바 있습니다. 이처럼 규제 환경이 변화함에 따라, SMR을 통한 원전 시장의 성장은 더욱 가속화될 것으로 보입니다.

• 4-2. 한국의 SMR 기술 경쟁력

• SMR 기술에 대한 한국의 경쟁력은 미국의 뉴스케일파워와의 협력, 투자를 통해 더욱 강화되고 있습니다. 두산에너빌리티와 삼성물산을 포함한 여러 한국 기업들은 SMR 기술 개발에 적극적으로 참여하고 있으며, 대규모 투자를 통해 글로벌 시장에서의 경쟁력을 확보하기 위한 전략을 수립하고 있습니다. 예를 들어, 두산에너빌리티는 2019년부터 뉴스케일파워에 약 1억400만 달러를 투자하여, 한국의 SMR 기술력을 글로벌 수준으로 끌어올리는 데 기여하고 있습니다.

• 한국의 원자력 분야는 기존의 대형 원전 건설 경험을 바탕으로 SMR 기술 개발에 비교적 수월하게 적응할 수 있습니다. SMR의 모듈화된 설계는 기존의 원전 건설 방식을 혁신적으로 변화시킬 수 있는 가능성을 열어주고 있으며, 한국은 이러한 기술적 이점을 활용해 차세대 원전 강국으로 거듭날 수 있는 잠재력이 높은 국가입니다.

• 4-3. 향후 정책 방향과 기업의 전략

• 앞으로 한국 정부는 SMR 기술 개발 및 상용화를 위한 정책적 지원을 지속적으로 강화해야 합니다. 윤석열 정부는 '탈원전 백지화'와 '원전 최강국 건설'을 목표로 하고 있으며, 이는 SMR 개발을 촉진할 수 있는 기반이 될 것입니다. 정부는 SMR을 포함한 원전 기술의 연구개발에 대한 재정 지원 뿐만 아니라, 국제 규범에 부합하는 안전 기준과 규제를 마련해 기업들이 SMR 기술에 대한 신뢰를 가질 수 있도록 해야 합니다.

• 또한, 한국 기업들은 해외 진출을 위한 전략을 마련하여 SMR 시장에서의 위치를 더욱 공고히 해야 합니다. 삼성물산과 현대건설 등 대기업들은 뉴스케일파워와의 협력뿐만 아니라, 다른 국가의 원전 기업과의 협력을 통해 글로벌 네트워크를 구축해야 합니다. 이렇게 함으로써 한국은 SMR 기술 분야에서 세계적 경쟁력을 가지고, 향후 원전 시장에서의 입지를 더욱 확고히 할 수 있을 것입니다.

결론

• 소형모듈원전(SMR)은 한국이 원전 시장에서 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있는 기회를 제공하고 있습니다. 이 기술은 안전성 및 경제성 측면에서 우수하기 때문에, 국내 기업들이 해외 진출을 위해 적극적으로 투자하고 있는 상황입니다. 특히 두산중공업과 삼성물산의 전략적인 협력이 SMR 시장에서의 입지를 강화하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 한국의 원전 분야는 기술 개발 및 상용화를 위한 정부의 정책적 지원이 병행된다면, 향후 글로벌 원전 시장에서 중요한 비중을 차지할 수 있을 것입니다.

• 향후 SMR 기술 개발을 지속적으로 추진하는 것이 중요하며, 정부는 이를 위한 철저한 안전 기준과 규제를 마련해 기업들이 불확실성을 최소화할 수 있는 환경을 조성해야 합니다. 동시에 한국 기업들은 국제 협력을 통해 경쟁력을 더욱 공고히 하여, SMR 기술 분야에서 세계적인 선두 주자로 자리매김할 수 있는 가능성이 큽니다. 이러한 노력의 결실이 나타나기 시작하면, 한국은 원전 강국으로서의 입지를 한층 더 강화하게 될 것입니다.

• 결론적으로, SMR 기술 개발과 한국 기업의 시장 진출 전략은 상호보완적인 관계에 있으며, 이를 통해 한국은 차세대 에너지원으로서의 역할을 수행하는 동시에 글로벌 시장에서의 경쟁력을 지속적으로 높여갈 수 있을 것입니다. 앞으로 이는 환경 문제 해결 및 지속 가능한 에너지 공급을 위한 중요한 기초가 될 것입니다.

용어집

• 소형모듈원전(SMR) [기술]: 300메가와트 이하의 발전 용량을 가진 소형 원자력 발전소로, 모듈형 설계를 통해 유연하게 배치될 수 있는 특징을 지닙니다.

• 모듈형 설계 [구조]: 부품을 공장에서 미리 제작하고 현장에서 빠르게 조립할 수 있는 방식으로, 건설 기간 단축과 비용 절감을 가능하게 합니다.

• 뉴스케일파워 [기업]: SMR 분야에서 혁신적인 기술력을 보유한 미국의 기업으로, SMR 설계인증을 받은 유일한 회사입니다.

• NRC(미국 원자력규제위원회) [기관]: 미국의 원자력 안전 및 규제를 담당하는 정부 기관으로, SMR 설계인증을 부여하는 역할을 수행합니다.

• URL(업계 현지 기업 간 파트너십) [협력 형태]: 현지 기업과의 파트너십으로, 국제 시장에서의 공급망 구축과 경쟁력 강화를 위해 체결하는 계약입니다.

• 안전성 지표 [특성]: 원전의 구조와 운영 방식에서 기인한 안전성을 평가하는 척도로, SMR은 사고 발생 시 위험성을 대형 원전보다 현저히 낮춥니다.

• 모듈화 [설계 개념]: 대형 시스템을 다수의 소형 모듈로 구성하여 효율적으로 설계하고 운영하는 방식으로, SMR의 구축에 적용됩니다.

• 전략적 협력 [비즈니스 전략]: 다양한 기업과의 협력을 통해 경쟁력을 강화하고, 시장 점유율을 확대하기 위한 전략적 접근 방식입니다.

• SMR 시장 [산업 분야]: 소형모듈원전과 관련된 기술 및 사업 모형을 포함하는 시장으로, 특히 해외 진출을 위한 중요한 기회를 제공합니다.

출처 문서

• 두산重 투자 美기업 '즐거운 비명'...삼성물산 3000만달러 추가 투자https://www.news2day.co.kr/article/20220203500229
• 체코 원전 수주에 힘입어 SMR도 노리는 국내 건설사들http://www.planttech.co.kr/archives/22917
• 美 소형모듈원전(SMR) 개발 기업 '뉴스케일 파워' 뉴욕증시 상장... 삼성, 두산 등 2600억 베팅 By The Stockhttps://kr.investing.com/news/markets/article-802693