소형 모듈 원자로(SMR, Small Modular Reactors)는 원자력 에너지 분야에서 판도를 바꿀 잠재력으로 전 세계의 주목을 받고 있습니다. SMR은 본질적으로 소형 원자력 발전소로, 일반적으로 최대 300MWe의 전력을 생산합니다. 이는 기존 원자로 출력의 약 3분의 1 수준입니다 iaea.org. SMR의 특별함은 단지 크기뿐만 아니라 모듈화에 있습니다. 부품을 공장에서 제작해 현장으로 운송, 조립할 수 있어 비용 절감과 빠른 건설이 기대됩니다 iaea.org. 이 원자로들은 대형 발전소와 동일한 핵분열 과정을 이용해 열과 전기를 생산하지만, 더 작고 유연한 규모로 운영됩니다 iaea.org.
왜 지금 SMR이 중요한가? 기후 위기와 에너지 수요 증가의 시대에, 많은 이들이 SMR을 원자력 발전을 부활시키고 재구성할 방법으로 보고 있습니다. 기존의 기가와트급 원자력 프로젝트는 종종 비용 급증과 지연으로 인해 투자를 꺼리게 만들었습니다 spectrum.ieee.org, climateandcapitalmedia.com. 반면, SMR은 소규모로 시작해 점진적으로 용량을 추가함으로써 원자력 프로젝트의 재정적 위험을 완화하는 것을 목표로 합니다 spectrum.ieee.org, world-nuclear.org. SMR은 1000MW급 원자로보다 훨씬 적은 초기 투자가 필요해, 더 많은 전력회사와 국가들이 원자력 발전을 실현할 수 있게 합니다. SMR은 또한 입지 친화적입니다. 더 작은 부지에 설치할 수 있어 대형 발전소가 들어설 수 없는 외딴 지역이나 기존 산업 부지에도 설치할 수 있습니다 iaea.org. 예를 들어, 단일 SMR 모듈은 외딴 마을이나 광산에 오프그리드 전력을 공급할 수 있고, 여러 모듈을 추가해 성장하는 도시의 수요에 맞출 수도 있습니다 iaea.org. 무엇보다 SMR은 저탄소 에너지를 생산하므로, 신뢰할 수 있는 기저부하 전력을 제공하면서 기후 목표 달성을 돕는 청정 에너지 솔루션으로 주목받고 있습니다 iaea.org. 국제원자력기구(IAEA)에 따르면, 원자력 발전 경험이 없는 수십 개국이 이제 SMR을 에너지 및 기후 목표 달성 방안으로 검토하고 있습니다 iaea.org.
SMR에 대한 관심이 전 세계적으로 급증하고 있습니다. 전 세계적으로 80개 이상의 SMR 설계가 개발 중이며, 전기 생산부터 산업용 열, 담수화, 수소 연료 생산에 이르기까지 다양한 용도를 목표로 하고 있습니다 iaea.org. 정부와 민간 부문 모두 SMR 프로젝트에 자금을 대거 투입하고 있으며, 이 소형 원자로가 원자력 혁신과 청정 에너지 성장을 이끌 새로운 시대를 열어줄 것으로 기대하고 있습니다 world-nuclear.org, itif.org. 요약하자면, SMR은 원자력의 장점인 24시간/7일 안정적인 전력 공급과 온실가스 배출 제로를 새로운 수준의 다양성과 경제성과 결합할 것을 약속합니다. 다음 섹션에서는 SMR 기술의 기원, 작동 원리, 현재 상황, 그리고 이 원자력 분야의 “다음 빅 씽”에 대한 기회와 도전 과제에 대해 더 깊이 살펴봅니다.
SMR 개발의 역사
원자로가 항상 거대했던 것은 아닙니다 – 사실, 소형 원자로 개념은 1940년대까지 거슬러 올라갑니다. 냉전 초기, 미 공군은 특수 용도를 위해 소형 원자로를 탐구했으며(핵 추진 폭격기 개발에는 실패), 해군은 소형 원자로를 잠수함과 항공모함에 성공적으로 탑재했습니다 spectrum.ieee.org. 미 육군은 핵동력 프로그램을 통해 1950~60년대에 그린란드와 남극 등 외딴 기지에서 8기의 소형 원자로를 실제로 건설·운영했습니다 spectrum.ieee.org. 이 시제품들은 소형 원자로가 작동할 수 있음을 보여주었지만, 동시에 앞으로 닥칠 어려움도 예고했습니다. 육군의 소형 원자로는 잦은 기계적 문제와 누출을 겪었으며(남극의 한 원자로는 오염된 토양 14,000톤을 미국으로 운반해 폐기해야 했음) spectrum.ieee.org. 1976년까지 육군 프로그램은 중단되었고, 관계자들은 이러한 복잡하고 소형화된 발전소는 “비용이 많이 들고 시간이 오래 걸린다”며, 정말로 특수한 군사적 필요에만 정당화될 수 있다고 결론지었습니다 spectrum.ieee.org.
민간 부문에서, 많은 초기 원자력 발전소들은 오늘날 기준으로 보면 비교적 소규모였다. 1950~60년대의 최초 상업용 원자력 발전소들은 대개 수백 메가와트 규모였다. 미국은 그 시기에 300MW 미만의 원자로 17기를 건설했으나, 현재는 그 중 어느 것도 가동되고 있지 않다 spectrum.ieee.org. 업계가 점점 더 대형 원자로로 전환한 이유는 단순했다: 규모의 경제. 1000MW 발전소는 100MW 발전소보다 건설비가 10배 더 드는 것이 아니라, 대략 4~5배 정도의 비용이 들지만, 발전량은 10배가 되어 전기 요금이 더 저렴해진다 spectrum.ieee.org. 1970~80년대에는 원자력 공학에서 대형화가 선호되었고, 소형 설계는 대부분 대형 기가와트급 설계에 밀려 보류되었다 spectrum.ieee.org. 1990년대에는 신규 원자로의 평균 용량이 약 1GW에 달했고, 오늘날에는 1.6GW를 넘는 경우도 있다 world-nuclear.org.
그러나 대형 원자로에 대한 추진은 2000~2010년대에 심각한 경제적 난관에 부딪혔다. 미국과 유럽에서는 신규 대형 프로젝트들이 비용 급등과 장기 지연을 겪었는데, 예를 들어 미국의 보글(Vogtle) 원전 쌍둥이 원자로는 최종적으로 300억 달러(초기 추정치의 두 배) 이상의 비용이 들었다 climateandcapitalmedia.com. 프랑스와 영국의 대형 프로젝트들도 마찬가지로 예산을 3~6배 초과했다 climateandcapitalmedia.com. 이러한 “원자력 비용 위기”로 인해 많은 프로젝트가 취소되고, 일부 주요 원자로 공급업체는 파산에 이르렀다 climateandcapitalmedia.com. 이런 상황에서 소형 원자로에 대한 관심이 다시 부상하며 대안으로 떠올랐다. 미국 에너지부를 위한 2011년 보고서는 모듈형 소형 원자로가 원자력 프로젝트의 “재정적 위험을 상당히 완화할 수 있다”고 주장하며, 다른 에너지원과의 경쟁력도 높일 수 있다고 했다 world-nuclear.org. 하나의 대형 발전소에 100~200억 달러를 걸기보다는, 50~100MW 규모의 모듈을 공장에서 제작해 필요에 따라 추가하는 것이 더 낫지 않을까?
2010년대에 들어서면서 스타트업과 국립 연구소들이 현대식 SMR 설계 개발에 착수했고, “소형 모듈 원자로(Small Modular Reactor)”라는 용어가 에너지 분야의 용어로 자리 잡기 시작했다. 정부의 지원도 뒤따랐다. 미국은 SMR 개발자를 지원하기 위한 비용 분담 프로그램을 시작했고, 캐나다, 영국, 중국, 러시아 등도 소형 원자로 연구개발에 투자했다. 러시아는 신세대 SMR을 최초로 배치한 국가가 되었으며, 2019년에는 바지선 위에 35MW급 원자로 2기를 탑재한 부유식 원자력 발전소(아카데믹 로모노소프호)를 가동했다 iaea.org. 중국도 2010년대에 고온가스냉각로(HTR-PM) 건설을 추진해 2021년 전력망 연결에 성공했다 world-nuclear-news.org. 이러한 초기 도입 사례들은 SMR이 이론적 개념에서 실제 현실로 옮겨가고 있음을 보여주었다. 2020년, 미국 원자력규제위원회는 최초의 SMR 설계(NuScale의 50MWe 경수로)을 승인하며 소형 원자로 기술 인증의 이정표를 세웠다 world-nuclear-news.org. 2020년대 중반 기준, 전 세계적으로 수십 개의 SMR 프로젝트가 다양한 설계, 인허가, 건설 단계에 있다. 불과 10년 만에 SMR은 미래의 아이디어에서 “가장 유망하고, 흥미로우며, 반드시 필요한 기술 발전 중 하나”로 자리매김했다. 이는 IAEA 사무총장 라파엘 그로시가 2024년에 한 말이다 world-nuclear-news.org.
기술 개요: SMR의 작동 원리와 장점
롤스로이스 SMR 원자력 발전소의 아티스트 렌더링. 470MWe급 롤스로이스 SMR은 공장에서 제작되는 가압수형 원자로로, 전체의 약 90%가 공장 환경에서 제작되어 모듈 형태로 운송되며, 현장 건설 기간을 획기적으로 단축한다 world-nuclear-news.org.
본질적으로, SMR은 모든 원자력 분열로와 동일한 물리 원리에 따라 작동한다. 연료(주로 우라늄)를 사용하는 원자로 코어에서 핵분열이 일어나 열이 발생한다. 이 열로 증기(또는 일부 설계에서는 가스나 액체 금속)를 만들어 터빈을 돌려 전기를 생산한다. 핵심적인 차이는 규모와 설계 철학에 있다:
- 더 작은 크기: SMR은 약 10MWe에서 300MWe까지의 전력을 생산할 수 있습니다 iaea.org. 물리적으로, 원자로 용기는 훨씬 더 컴팩트하며, 일부는 트럭이나 철도로 운송할 수 있을 만큼 작습니다. 예를 들어, NuScale SMR의 원자로 용기는 지름 약 4.6m, 높이 23m로, 현장에 완제품으로 배송될 수 있도록 설계되었습니다 world-nuclear.org. 작기 때문에, SMR은 대형 발전소가 설치될 수 없는 장소에도 설치할 수 있고, 여러 대를 함께 배치해 출력 규모를 늘릴 수 있습니다. 일반적인 SMR 발전소는 원하는 용량에 따라 4, 6, 12개의 모듈을 병렬로 설치해 운영할 수 있습니다.
- 모듈식 제작: SMR의 “M”인 모듈식은, 이 원자로들이 가능한 한 공장에서 제작된다는 의미입니다. 즉, 현장에서 완전히 맞춤 제작하는 것이 아니라, 많은 SMR 설계는 원자로 코어와 냉각 시스템이 포함된 사전 조립된 “모듈”을 운송하는 것을 목표로 합니다. 현장 작업은 주로 이러한 공장 제작 유닛의 플러그 앤 플레이 조립에 집중됩니다 iaea.org, world-nuclear-news.org. 이는 전통적인 원자로가 수년에 걸쳐 하나하나 맞춤 제작되는 것과는 근본적으로 다릅니다. 모듈식 건설은 대량 생산 기술을 활용해 건설 기간과 비용 초과를 줄이는 것을 목표로 합니다. SMR 설계가 대량으로 제작될 수 있다면, 시리즈 생산의 경제성(조립라인 제조의 원자력 버전)이 비용을 크게 낮출 수 있습니다 world-nuclear.org.
- 설계 변형: SMR은 단일 기술이 아니라 여러 종류의 원자로 유형으로 이루어진 계열입니다 world-nuclear.org. 가장 단순하고 초기의 SMR은 본질적으로 소형 경수로(LWR)로, 오늘날의 대형 PWR/BWR과 동일한 원리를 사용하지만 소형화된 것입니다. 예시로는 미국의 NuScale 77MWe 일체형 PWR, GE Hitachi의 300MWe BWRX-300(소형 비등수형 원자로), 영국의 470MWe Rolls-Royce SMR(PWR) 등이 있습니다 world-nuclear-news.org. 이러한 LWR 기반 SMR은 검증된 기술(기존 발전소와 유사한 연료, 냉각재, 재료)을 활용하여 인허가 및 건설을 단순화합니다. 다른 SMR 설계는 더 진보된 원자로 개념을 사용합니다: 고속 중성자 원자로(FNR)는 액체 금속(나트륨 또는 납)으로 냉각되며, 높은 출력 밀도와 장기 방사성 폐기물 연소 능력을 제공합니다. 예시로는 러시아에서 건설 중인 300MWe 납냉각 고속 SMR(BREST-300)이 있습니다 world-nuclear.org. 고온 가스 냉각로(HTGR)는 중국의 페블베드 HTR-PM이나 미국 X-energy의 Xe-100(80MWe)처럼 흑연 감속로와 헬륨 냉각재를 사용하여, 효율적인 발전이나 수소 생산을 위해 매우 높은 온도에 도달할 수 있습니다 world-nuclear-news.org. 또한 용융염 원자로(MSR)도 개발 중이며, 연료가 용융된 플루오르화염에 용해되어 있습니다. 캐나다 Terrestrial Energy의 일체형 MSR이나 미국 Moltex의 폐기물 연소 MSR 등은 고유 안전성과 핵폐기물을 연료로 사용할 수 있는 능력을 목표로 합니다 world-nuclear.org. 요약하면, SMR은 3세대 경수로 설계부터 4세대 첨단 개념까지, 모두 소형 출력을 위해 설계되었습니다. 기술적 위험이 가장 낮은 경로는 경수로 SMR로, 대부분 익숙한 기술이기 때문입니다 world-nuclear.org. 반면, 더 혁신적인 SMR은 입증될 경우(더 높은 효율성이나 더 적은 폐기물 등) 장기적으로 더 큰 이점을 제공할 수 있습니다.
- 수동 안전성: 많은 SMR의 주요 장점으로 내세워지는 것 중 하나는 향상된 안전 기능입니다. SMR 설계자들은 종종 냉각 및 안전 시스템을 단순화하여 복잡한 능동 펌프와 운영자 대신 수동 물리 원리(자연 순환, 중력식 냉각, 열 대류)에 의존합니다 iaea.org. 예를 들어, NuScale 설계는 원자로 내에서 자연 대류를 이용해 물을 순환시키며, 비상 시 외부 전력이나 인력 개입 없이도 물 웅덩이에서 무기한 자체 냉각이 가능합니다 world-nuclear.org. 작은 노심 크기는 또한 정지 후 관리해야 할 붕괴열이 더 적음을 의미합니다. IAEA에 따르면, 많은 SMR은 사고 시 “내재적 안전 특성… 일부 경우에는 방사능의 위험한 방출 가능성을 제거하거나 크게 낮추는” 특성을 가지고 있습니다 iaea.org. 일부 SMR은 지하 또는 수중에 설치되도록 설계되어 방사능 누출 및 사보타주에 대한 추가 장벽을 제공합니다 world-nuclear.org. 전반적으로, 안전 철학은 소형 원자로가 “걷고 떠나도 안전한(walk-away safe)” 상태로, 능동 냉각이나 운영자 개입 없이도 안정성을 유지하여 후쿠시마와 같은 시나리오의 위험을 줄일 수 있다는 것입니다.
- 연료 교체 및 운전: 많은 SMR은 연료 교체 정지 간격을 연장할 계획입니다. 소형 유닛을 정지시키는 것이 대형 발전소보다 영향이 적기 때문입니다. 기존 대형 원자로는 약 1~2년마다 연료를 교체하지만, SMR 개념은 종종 3~7년을 목표로 하며, 일부 마이크로리액터 설계는 밀봉된 코어 카트리지를 사용해 20~30년간 연료 교체 없이 운전할 계획입니다 iaea.org. 예를 들어, 수 메가와트 규모의 마이크로 SMR(때로는 vSMR이라 불림)은 공장에서 연료를 장전한 채 현장에서 개방하지 않고, 사용 후에는 전체 유닛을 재활용 시설로 반송할 수 있습니다 world-nuclear.org. 이러한 장수명 코어는 고농축 연료와 초소형 코어 설계로 가능해집니다. 단점은 더 높은 농축(종종 10~20% U-235로 농축된 HALEU 연료)이 필요해 핵확산 문제를 고려해야 한다는 점입니다. 그럼에도 불구하고, 이러한 “플러그 앤 플레이” 연료 교체 모델은 원격지 설치에 매우 매력적일 수 있으며, 현장 연료 취급 필요성을 줄여줍니다.
SMR이 기존 대형 원자로에 비해 제공하는 장점은 무엇일까요? 주요 내용을 요약하면 다음과 같습니다:
- 더 낮은 재정 장벽: 각 유닛이 작기 때문에 초기 자본 지출이 100억 달러 이상의 기가와트급 발전소보다 훨씬 적습니다. 유틸리티 회사나 개발도상국은 수억 달러만 투자해 소형 발전소로 시작하고, 이후 모듈을 추가할 수 있습니다. 이러한 점진적 접근 방식은 재정적 위험을 줄여주고, 수요 증가에 따라 용량을 확장할 수 있게 해줍니다 spectrum.ieee.org, world-nuclear.org. 미국에서는 2021년 연구에서 막대한 초기 비용을 피함으로써, SMR이 대량 생산에 성공할 경우 다른 에너지원과 경제적으로 경쟁할 수 있다고 전망했습니다world-nuclear.org.
- 더 빠르고 모듈화된 건설: SMR은 대형 원자로의 악명 높은 건설 지연을 공장으로 작업을 이전함으로써 피하는 것을 목표로 합니다. 통제된 공장 환경에서 표준화된 모듈을 제작하면 프로젝트 일정을 단축하고 품질 관리를 개선할 수 있습니다. 사전 제작은 현장 건설 기간도 단축시켜(대형 프로젝트가 종종 지연되는 부분) 전체 SMR 건설 기간을 3~5년으로 줄일 수 있습니다(대형 발전소는 8년 이상 소요). 예를 들어, 한 캐나다 SMR 설계는 첫 콘크리트 타설부터 가동까지 36개월 건설 주기를 목표로 하고 있습니다 nucnet.org. 짧은 프로젝트 주기는 투자 수익을 더 빨리 얻고, 이자 비용 노출도 줄여줍니다.
- 유연성과 부지 선정: SMR은 전력이 필요한 거의 모든 곳에 배치될 수 있습니다 – 대형 발전소에 적합하지 않은 장소도 포함됩니다. 더 작은 부지 면적과 단순화된 안전 구역(종종 더 작은 비상 계획 구역 포함) 덕분에, SMR은 폐쇄된 석탄 발전소 부지, 산업 단지, 또는 외딴 전력망에도 설치될 수 있습니다 iaea.org, world-nuclear.org. 이는 SMR을 전력 회사에 매우 다양한 도구로 만듭니다. 예를 들어, 많은 이들이 SMR을 노후 석탄 화력 발전소를 대체하기에 이상적이라고 봅니다; 90% 이상의 석탄 발전소가 500MW 미만으로, SMR이 직접 대체할 수 있는 용량 범위입니다 world-nuclear.org. SMR은 또한 오프그리드 또는 그리드 가장자리 응용 분야 – 송전선 연장이 비현실적인 광산, 섬, 군사 기지 등 – 에서도 사용될 수 있습니다 iaea.org. 마이크로 SMR(약 10MW 미만)은 외딴 지역 사회의 분산형 전력 공급에도 사용될 수 있으며, 디젤 발전기를 더 깨끗한 에너지원으로 대체할 수 있습니다 iaea.org.
- 부하 추종 및 재생에너지와의 통합: 대형 원전이 일정한 출력을 선호하는 것과 달리, 소형 원자로는 전력 출력을 더 쉽게 조절할 수 있도록 설계될 수 있습니다. 이러한 부하 추종 능력 덕분에 SMR은 간헐적인 재생에너지(태양광, 풍력)와 잘 결합하여 백업 및 전력망 안정성을 제공할 수 있습니다 iaea.org. 하이브리드 에너지 시스템에서는, SMR이 태양이 비치지 않거나 바람이 불지 않을 때 간극을 메워주어 화석연료 없이도 전력을 공급할 수 있습니다. 많은 SMR은 또한 산업 공정이나 수소 생산에 직접 사용할 수 있는 고온 열을 생산하여, 풍력/태양광이 제공하지 못하는 산업용 청정 열을 공급할 수 있습니다 world-nuclear-news.org.
- 안전 및 보안: 앞서 논의한 바와 같이, 수동적 안전성은 SMR에 강력한 안전 프로필을 제공합니다. 소형 원자로는 방사성 물질의 양이 적기 때문에, 최악의 사고가 발생하더라도 잠재적 방출량이 제한됩니다. 일부 설계는 “멜트다운 불가”(예: 연료가 물리적으로 녹는 온도까지 과열될 수 없는 특정 페블베드 원자로)임을 주장합니다. 향상된 안전성은 대중의 수용성을 높이고 더 간단한 비상 계획을 가능하게 할 수 있습니다(미국 NRC는 한 사례에서 SMR의 위험 프로필이 낮다는 점을 반영해 대피 구역을 대폭 축소하는 데 동의했습니다 world-nuclear.org). 또한, 많은 SMR은 지하 또는 수중에 설치할 수 있어 외부 위협이나 테러에 덜 취약하게 만들 수 있습니다 world-nuclear.org. 소규모 부지는 전반적으로 보안 유지가 더 쉬울 수도 있습니다. (하지만, 분산된 원자로가 많아지면 새로운 보안 문제가 생길 수 있는데, 이에 대해서는 나중에 논의하겠습니다.)
물론, 약속된 모든 이점이 보장되는 것은 아니며, 실제 배치와 경제성에 크게 달려 있습니다. 하지만 기술적으로 SMR은 핵에너지 혁신의 길을 제시합니다. 이는 20세기 대형 원자로 시대에는 불가능했던 현대 공학, 모듈식 제조, 첨단 원자로 아이디어를 적용함으로써 가능합니다.
SMR의 현재 글로벌 현황
수년간의 개발 끝에, SMR이 마침내 여러 국가에서 현실이 되고 있습니다. 2025년 기준 실제로 가동 중인 소형 모듈 원자로는 소수에 불과하지만, 앞으로 더 많은 SMR이 등장할 전망입니다:
- 러시아: 러시아는 현대식 SMR을 최초로 배치한 국가입니다. 아카데믹 로모노소프 부유식 원자력 발전소는 2020년 5월 상업 운전을 시작하여 외딴 북극 도시 페벡에 전기를 공급하고 있습니다 iaea.org. 이 발전소는 바지선에 탑재된 두 대의 KLT-40S 원자로(각각 35MWe)로 구성되어 있으며, 본질적으로 이동식 소형 원자력 발전소입니다. 이러한 선박 기반 원자로 개념은 러시아의 오랜 핵추진 쇄빙선 경험에서 비롯되었습니다. 아카데믹 로모노소프는 현재 페벡에 전력과 열을 모두 공급하고 있으며, 러시아는 향상된 설계(신형 RITM-200M 원자로 사용)로 더 많은 부유식 발전소를 건설할 계획입니다 world-nuclear.org. 러시아 내에서는 여러 육상형 SMR도 고도화 단계에 있습니다. 예를 들어, 50MWe RITM-200N 원자로가 2028년까지 야쿠티아에 설치될 예정입니다(2021년 허가 취득) world-nuclear.org. 러시아는 또한 시베리아 화학 콤바인 부지에서 프로토타입 고속 SMR(BREST-OD-300, 300MWe 납냉각 원자로)을 건설 중이며, 이 원자로는 이번 10년 후반에 가동을 목표로 하고 있습니다world-nuclear.org.
- 중국: 중국은 SMR 기술을 빠르게 도입하고 있습니다. 2021년 7월, 중국의 CNNC는 하이난섬에 ACP100 “Linglong One”(125MWe 가압수형 SMR) 건설을 시작했으며, 이는 세계 최초의 육상 상업용 SMR 프로젝트입니다 world-nuclear.org. 한편, 중국에서 가장 주목받는 SMR 프로젝트인 HTR-PM은 2021년 말에 최초 임계 및 계통 연계를 달성했습니다. HTR-PM은 210MWe 고온가스냉각로로, 두 개의 페블베드 원자로 모듈이 하나의 터빈을 구동합니다 world-nuclear-news.org. 광범위한 시험을 거쳐 2023년 12월 상업 운전을 시작했습니다 world-nuclear-news.org. 이는 세계 최초의 4세대 모듈형 원자로의 상업 운전 사례입니다. 중국은 앞으로 이 설계를 6기 묶음(655MWe, HTR-PM600)으로 확장할 계획입니다 world-nuclear.org. 이와 더불어, 중국 기업들은 200MWe DHR-400(지역난방용 풀형 원자로), 남극 연구기지용 1MWe 마이크로 원자로 등 다양한 SMR을 개발 중입니다. 강력한 국가 지원을 바탕으로, 중국은 국내(특히 내륙 및 산업 열공급용)와 해외 수출 모두를 위해 SMR을 대규모로 건설할 태세입니다.
- 아르헨티나: 아르헨티나는 라틴 아메리카 최초의 SMR 보유국이 될 전망입니다. 아르헨티나 원자력위원회(CNEA)는 CAREM-25 원자로(32MWe 가압수형 SMR 시제품)를 개발해 왔습니다 argentina.gob.ar. CAREM-25 건설은 2014년 부에노스아이레스 인근에서 시작되었습니다. 프로젝트는 지연과 예산 문제를 겪었으나, 2023년 기준 약 85% 완공되었으며 2027~2028년 가동을 목표로 하고 있습니다 neimagazine.com. CAREM은 증기발생기가 원자로 용기 내부에 있는 일체형 원자로와 자연 순환 냉각(펌프 불필요) 등 완전한 자국 기술로 설계되었습니다. 성공할 경우, 아르헨티나는 대형 SMR(100MWe 이상)로 확장하고 기술 수출도 노리고 있습니다. CAREM 프로젝트는 소규모 국가도 충분한 전문성과 의지가 있다면 SMR 경쟁에 참여할 수 있음을 보여줍니다.
- 북아메리카(미국과 캐나다): 미국은 아직 SMR을 건설하지 않았지만, 여러 건이 인허가 절차를 밟고 있다. NuScale Power의 VOYGR SMR(77MWe 모듈)은 2022년 미국 NRC 인증을 받은 최초의 설계가 되었으며 world-nuclear-news.org, 이는 중요한 이정표이다. NuScale과 유틸리티 연합(UAMPS 및 Energy Northwest)은 2029년까지 아이다호에 첫 NuScale 발전소(6개 모듈, 약 462MWe)를 건설할 계획이다 world-nuclear.org. 아이다호 국립연구소에서 부지 준비가 진행 중이며, 장기 소요 부품의 제조도 시작되었다. 2023년 4월, NRC는 GE Hitachi의 BWRX-300 설계에 대한 공식 심사도 시작했으며, 이는 캐나다 온타리오가 첫 SMR로 선정한 것이다. 캐나다는 SMR에 대해 빠르게 움직였다: 2025년 4월 캐나다 원자력안전위원회는 북미 최초의 SMR 건설 허가를 발급하여 온타리오 파워 제너레이션이 다링턴 부지에 300MWe BWRX-300 원자로를 건설할 수 있도록 승인했다 opg.com. 이곳의 건설은 2025년에 시작될 예정이며, 2028년 가동을 목표로 하고 있다. 캐나다의 계획은 이후 다링턴에 SMR 3기를 추가로 건설하는 것이다 nucnet.org, world-nuclear-news.org, 그리고 서스캐처원, 뉴브런즈윅 등 다른 주들도 2030년대 SMR 도입을 검토 중이다. 미국에서는 NuScale 외에도, 첨단 원자로 실증 프로그램(ARDP)이 두 개의 “최초형” 첨단 SMR에 자금을 지원하고 있다: TerraPower의 Natrium(345MWe 나트륨냉각 원자로 및 용융염 저장, 와이오밍주)와 X-energy의 Xe-100(80MWe 페블베드 HTGR, 워싱턴주) reuters.com. 두 프로젝트 모두 에너지부의 비용 분담 지원으로 2030년까지 실증을 목표로 한다. 한편, 미군은 외딴 기지용 초소형 이동식 원자로(Project Pele 마이크로리액터, 약 1~5MWe)를 개발 중이며, 2025년 시제품 시험이 예정되어 있다. 요약하면, 북미 최초의 SMR은 2020년대 후반 가동이 유력하며, 이 초기 프로젝트가 성공할 경우 2030년대에는 수십 기가 추가될 수 있다.
- 유럽: 영국, 프랑스, 그리고 여러 동유럽 국가들이 소형모듈원전(SMR)을 적극적으로 추진하고 있습니다. 영국은 수십 년 동안 어떤 종류의 신규 원자로도 건설하지 않았지만, 이제는 원자력 확대 목표 달성을 위해 SMR에 기대를 걸고 있습니다. 2023~2025년 동안 영국 정부는 SMR 배치를 위한 설계 선정 경쟁을 진행했으며, 2025년 6월에 영국 최초의 SMR 함대에 적용할 우선 기술로 롤스로이스 SMR을 선정했다고 발표했습니다 world-nuclear-news.org. 최소 3기의 롤스로이스 470MWe SMR 유닛 건설을 위한 계약이 마무리 단계에 있으며, 부지는 추후 선정되고 2030년대 중반까지 전력망에 연결하는 것이 목표입니다 world-nuclear-news.org. 롤스로이스는 이미 설계에 대한 규제 평가의 마지막 단계에 있으며 world-nuclear-news.org, 정부는 공장 생산을 본격화하기 위해 상당한 자금 지원을 약속했습니다. 유럽의 다른 국가들에서도 원자력 발전이 제한적이거나 없는 국가들이 빠르게 원자력 발전 용량을 추가하는 방법으로 SMR에 주목하고 있습니다. 폴란드는 SMR의 중심지로 부상하고 있는데, 2023~24년에 폴란드 정부는 여러 제안을 승인했습니다. 산업 대기업 KGHM은 2029년경까지 6모듈 NuScale VOYGR 발전소(462MWe) 건설 승인을 받았고 world-nuclear-news.org, Orlen Synthos Green Energy 컨소시엄은 여러 부지에 6쌍(총 12기)의 GE 히타치 BWRX-300 원자로 건설을 승인받았습니다 world-nuclear-news.org. 2024년 5월, 폴란드는 또 다른 국영기업이 최소 1기의 롤스로이스 SMR을 건설하는 계획도 승인하여 폴란드가 세 가지 다른 SMR 설계에 모두 투자하고 있음을 확고히 했습니다 world-nuclear-news.org. 체코도 같은 방향으로 움직이고 있습니다. 2024년 9월, 체코 전력회사 ČEZ는 최대 3GW 규모의 소형 원자로 도입을 위해 롤스로이스 SMR을 선정했으며 world-nuclear-news.org, 첫 번째 유닛은 2030년대 초에 가동될 것으로 예상됩니다. 슬로바키아, 에스토니아, 루마니아, 스웨덴, 네덜란드도 SMR 공급업체(NuScale, GEH, Rolls 등)와 2030년대 SMR 건설을 위한 협약을 맺거나 연구를 시작했습니다. 프랑스는 자체 170MWe SMR인 NUWARD를 개발 중이며, 2030년까지 인허가를 받고 프랑스 내 첫 유닛을 배치하거나 동유럽에 수출하는 것을 목표로 하고 있습니다 world-nuclear-news.org. 전반적으로 유럽은 국가들이 청정 에너지 전환의 일환으로, 그리고 에너지 안보를 강화하기 위해(특히 가스 공급 우려 이후) 모듈형 원자력을 모색함에 따라 SMR 도입의 물결을 맞이할 수 있습니다.
- 아시아-태평양 및 기타 지역: 중국 외에도 다른 아시아 국가들도 SMR 추진에 동참하고 있습니다. 한국은 SMART(65 MWe)라는 인증된 SMR 설계를 보유하고 있으며, 한때 사우디아라비아에 건설하기로 합의했으나 해당 프로젝트는 중단되었습니다. 현재 친원전 정책 전환에 힘입어 한국은 수출을 위한 SMR 개발을 부활시키고 있습니다. 일본은 후쿠시마 이후 수년간 원자력 발전이 정체되었으나, 새로운 SMR 설계에 투자하고 있습니다. 일본 정부는 2023년 2030년대까지 국내 SMR을 개발하겠다는 계획을 발표했으며, 이는 원자력 에너지 재가동의 일환입니다 energycentral.com. 인도네시아는 수많은 섬에 소형 원자로 기술 도입에 관심을 표명했으며(러시아와의 컨소시엄이 인도네시아를 위해 10 MWe 페블베드 개념을 설계함 world-nuclear.org). 중동에서는 아랍에미리트(이미 대형 한국 원자로를 운영 중)가 담수화 및 전력 공급을 위해 SMR을 모색하고 있습니다. 아프리카에서는 남아프리카공화국(과거 오늘날 HTGR의 전신인 PBMR 개발을 시도)과 가나 등이 국제기구와 협력해 자국 전력망에 적합한 SMR 옵션을 평가하고 있습니다. IAEA는 SMR 프로젝트가 “적극적으로 개발 중이거나 검토 중”이라고 보고하며, 약 12개국에서 진행되고 있다고 밝혔습니다. 여기에는 원자력 선진국뿐 아니라 원자력 신규 진입국도 포함됩니다 iaea.org.
현재 상황을 이해하기 위해 살펴보면: 2025년 중반 기준, 전 세계적으로 3기의 SMR이 가동 중입니다(러시아 2기, 중국 1기) – 그리고 네 번째(아르헨티나의 CAREM)는 건설 중입니다 ieefa.org. 향후 5년 내에 캐나다, 미국 등에서 프로젝트가 가동되면서 그 수는 크게 늘어날 것으로 예상됩니다. 2030년대에는 여러 국가에서 수십 기의 SMR이 도입될 예정입니다. 그러나 대부분의 SMR은 아직 설계 단계이거나 인허가 중임을 주목해야 합니다. 선도 모델을 건설하고 이 혁신적 원자로가 실제로 약속을 이행할 수 있음을 입증하기 위한 경쟁이 시작되었습니다. 아시아에서 유럽, 미주에 이르기까지 전 세계적 관심과 추진력은 분명하며, SMR은 미래 에너지 퍼즐의 핵심 요소로 점점 인식되고 있습니다.
최신 뉴스 및 최근 동향
SMR 분야는 빠르게 진화하고 있으며, 이정표 달성, 협약, 정책 변화에 대한 소식이 자주 들려오고 있습니다. 다음은 SMR 분야의 최신 동향(2024~2025년 기준)입니다:
- 중국의 SMR 가동: 2023년 12월, 중국의 고온가스냉각로 HTR-PM이 168시간 전출력 운전을 완료하고 상업 운전에 들어갔습니다 world-nuclear-news.org. 이는 세계 최초의 4세대 모듈형 원자로 발전소가 계통에 전력을 공급한 사례입니다. 산둥성 스다오만에 위치한 쌍둥이 원자로 HTR-PM은 현재 210MWe의 전력을 생산하고 산업용 공정열도 공급하고 있습니다. 이는 고유 안전성을 입증한 주요 기술적 성과로, 능동적 시스템 없이도 안전하게 냉각될 수 있음을 보여주는 테스트를 통과했습니다 world-nuclear-news.org. 중국은 이를 기반으로 가까운 미래에 6개 모듈로 구성된 650MWe급 대형 버전 건설로 나아갈 것이라고 발표했습니다 world-nuclear-news.org.
- 캐나다 승인: 2025년 4월 4일, 캐나다 원자력안전위원회(CNSC)는 온타리오 파워 제너레이션(OPG)에 BWRX-300 SMR의 달링턴 건설을 위한 인허가를 발급했습니다 opg.com. 이는 서방 세계에서 SMR에 대해 발급된 최초의 인허가로, 2년에 걸친 광범위한 심사 끝에 이루어졌습니다. OPG는 즉시 주요 계약을 체결하고 2025년 말까지 첫 콘크리트 타설을 계획하고 있습니다 ans.org. 가동 목표 시점은 2028년입니다. 캐나다 연방 및 주 정부는 이 프로젝트를 강력히 지원하고 있으며, 이 부지에 동일한 SMR 3기 추가 건설과 서스캐처원주 내 추가 건설의 길잡이로 보고 있습니다. 이번 인허가 결정은 캐나다 SMR 분야의 “역사적 진전”으로 평가받았습니다 nucnet.org.
- 영국 SMR 경쟁 우승자: 2025년 6월, 영국 정부의 Great British Nuclear 프로그램은 2년에 걸친 SMR 선정 과정을 마치고 Rolls-Royce SMR을 우선 협상 대상자로 선정하여 영국 최초의 SMR 건설을 추진하기로 했습니다 world-nuclear-news.org. Rolls-Royce는 정부의 지원을 받아 영국 내에 470MWe PWR 유닛 최소 3기를 배치하는 새로운 벤처를 설립할 예정이며, 첫 번째 그리드 연결은 2030년대 중반에 예상됩니다】world-nuclear-news.org. 이 결정은 25억 파운드의 자금 지원 발표와 함께 영국의 원자력 발전 목표에 큰 힘을 실어주는 것으로 평가받고 있습니다. 또한, Rolls-Royce는 수출 시장에서 우위를 점하게 되었으며, 특히 체코(최대 3GW 공급 계약 체결)와 스웨덴과의 공급 협상이 진행 중입니다 world-nuclear-news.org. 영국 정부의 이번 결정은 SMR이 2050년까지 24GW 원자력 발전 용량 달성의 핵심이 될 것이라는 정부의 신뢰를 보여줍니다 world-nuclear-news.org.
- 동유럽 거래: 동유럽 국가들은 적극적으로 SMR(소형 모듈 원자로) 파트너십을 확보하고 있습니다. 2024년 9월, 체코 공화국은 기존 발전소 부지에 소형 원자로를 배치하기 위해 Rolls-Royce SMR과 협력할 것이라고 발표했으며, 2035년 이전 첫 번째 유닛 가동을 목표로 하고 있습니다 world-nuclear-news.org. 폴란드는 앞서 언급한 바와 같이 여러 SMR 프로젝트를 승인했으며, 특히 2023년 말에는 원칙적 승인 결정을 내렸습니다. 여기에는 6모듈 NuScale 발전소, 6개 부지에 24기의 GE Hitachi BWRX-300 원자로, 그리고 하나 이상의 Rolls-Royce 유닛이 포함됩니다 world-nuclear-news.org. 이는 세부 계획 및 인허가 절차가 진행될 수 있도록 하는 정부의 예비 승인입니다. 폴란드는 2029년까지 첫 번째 SMR을 가동하는 것을 목표로 하고 있으며, 이는 다른 유럽 국가들보다 앞설 수도 있습니다 sciencebusiness.net. 한편, 루마니아는 미국의 지원을 받아, 폐쇄된 석탄 발전소 부지에 유럽 최초의 NuScale SMR을 배치할 예정입니다. 이미 타당성 조사를 마쳤으며, 2028년 가동을 목표로 하고 있습니다 sciencebusiness.net. 2023년 3월, 미국 수출입은행(Eximbank)은 루마니아의 SMR 프로젝트에 최대 30억 달러의 자금 지원을 승인하여, 동유럽에서 SMR 보급에 대한 전략적 관심을 강조했습니다. 이러한 발전은 유럽 내에서 최초의 가동 SMR을 유치하기 위한 경쟁이 있음을 보여줍니다.
- 미국 – 실증 및 지연: 미국에서는 SMR 관련 소식이 양면적으로 나타나고 있습니다. 한편으로는 진전이 있습니다. TerraPower는 2023년 와이오밍의 Natrium 원자로에 대한 건설 허가 신청서를 제출했으며, 2024년 중반까지 인허가 및 부지 준비가 2030년 완공을 목표로 순조롭게 진행 중이라고 보고했습니다reuters.com. 또한 DOE는 2023년에 워싱턴 주의 X-energy 프로젝트에 추가 자금을 지원했으며, 이 프로젝트는 2028년까지 Xe-100 소형 원자로 4기를 가동하는 것을 목표로 하고 있습니다. 반면, 도전 과제도 나타났습니다. TerraPower는 2022년 말, Natrium에 필요한 특수 연료(HALEU)가 러시아의 우라늄 수출 제한 이후 조달이 어려워지면서 최소 2년 지연을 발표했습니다world-nuclear-news.org, reuters.com. 이로 인해 미국은 국내 HALEU 생산에 막대한 투자를 시작했으나, 2024년 현재 Natrium의 연료 공급 일정은 불확실합니다reuters.com. 추가로, 미국 내 여러 주와 스타트업들이 2022년 말 NRC의 인허가 체계에 대해 소송을 제기했는데, 현행 규정(1950년대에 작성됨)이 소형 원자로에는 지나치게 까다롭다고 주장했습니다world-nuclear-news.org. 이에 대응해 NRC는 첨단 원자로를 위한 새로운 위험 기반 규정을 마련 중이며, 2025년까지 최종 확정될 예정입니다world-nuclear-news.org. 이처럼 미국의 실증 SMR은 전진하고 있지만, 규제 및 공급망 문제를 적극적으로 해결해 향후 대규모 도입의 길을 닦고 있습니다.
- 국제 협력: 최근 뉴스에서 주목할 만한 추세는 SMR 규제 및 공급망에 대한 국제 협력의 증가이다. 2024년 3월, 미국, 캐나다, 영국의 원자력 규제기관이 3자 협력 협정을 체결하여 SMR 안전성 심사에 관한 정보 공유 및 접근 방식의 조율에 나섰다 world-nuclear-news.org. 그 목적은 중복 노력을 방지하는 데 있다. 한 국가의 규제기관이 설계를 심사했다면, 다른 국가들도 그 결과를 활용해 자국의 인허가를 신속히 진행할 수 있다는 것이다(주권적 권한은 유지하면서). IAEA의 최초 SMR 국제회의가 2024년 10월 비엔나에서 개최되어 수백 명의 전문가와 관계자가 모였다. 이 회의에서 IAEA 사무총장 그로시(Grossi)는 “SMR은 이미 도래했다… 기회가 왔다”고 선언하며, SMR 도입 준비가 시급하다는 공감대를 반영하는 한편, 규제기관들이 함대 건설 및 국경 간 표준화라는 “새로운 비즈니스 모델”에 적응할 것을 촉구했다 world-nuclear-news.org. 영국 규제기관 ONR은 2025년 4월 보고서를 통해 SMR 표준의 세계적 조화에서 주도적 역할을 강조하고, 다른 국가 규제기관들이 롤스로이스 SMR 심사 과정을 참관하도록 초청하기도 했다 world-nuclear-news.org. 이러한 규제 조화 노력은 원자력 발전 역사상 전례 없는 일로, SMR의 모듈형 특성에 의해 촉진되고 있다. 전 세계적으로 동일한 설계의 다수 설비가 건설될 것으로 예상되기 때문에, 각국이 매번 처음부터 심사하는 비효율을 피하기 위해 공통 설계 승인과 안전 기준이 합리적이라는 것이다.
이러한 최근 동향에서 알 수 있듯, SMR은 이론에서 실제로 전환되고 있다. 여러 개의 최초 실증 사업이 진행 중이며, 각국 정부는 SMR 도입을 지원하는 정책을 마련하고 있다. 향후 몇 년간은 북미 최초의 SMR 계통 연계, 유럽 최초, 아시아 최초의 상업용 SMR 네트워크 등 더 많은 “최초” 사례와 함께, 투자, 파트너십, 그리고 때때로 발생하는 차질에 관한 소식이 이어질 것으로 보인다. 이 신흥 원자력 기술은 여러 대륙에서 동시에 모멘텀을 얻으며 매우 역동적이고 흥미로운 시기를 맞고 있다.
정책 및 규제 관점
SMR의 부상은 정책 및 규제 측면에서 상당한 움직임을 촉발했다. 각국 정부와 감독기관이 대형 원전 중심으로 설계된 기존 체계를 조정하고 있기 때문이다. 안전하고 효율적인 SMR 도입을 위한 규제 개정은 도전이자 필수로 여겨진다. 주요 관점과 이니셔티브는 다음과 같다:
- 허가 개혁 및 조화: 주요 문제 중 하나는 기존 원자력 허가 절차가 길고, 복잡하며, 비용이 많이 든다는 점으로, 이는 SMR이 제공하려는 장점 자체를 무력화할 수 있습니다. 예를 들어 미국에서는 NRC(미국 원자력규제위원회)로부터 새로운 원자로 설계 인증을 받는 데 수년이 걸리고 수억 달러가 소요될 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 미국 NRC는 SMR을 포함한 첨단 원자로에 맞춘 새로운 “기술 포괄적, 위험 기반” 규제 프레임워크를 개발하기 시작했습니다 world-nuclear-news.org. 이는 위험이 적은 소형 설계에 대한 요구사항을 간소화하며, 2025년까지 선택적 허가 경로가 될 것으로 예상됩니다. 동시에 앞서 언급했듯, 느린 규제 절차에 대한 불만으로 인해 2022년 여러 주와 SMR 기업들이 NRC를 상대로 소송을 제기하여 변화를 가속화하도록 압박했습니다 world-nuclear-news.org. NRC는 이러한 필요성을 인식하고 있으며 적극적으로 작업 중이라고 밝혔습니다 world-nuclear-news.org. 국제적으로는 여러 국가 간 SMR 규제의 조화를 추진하는 움직임이 있습니다. IAEA(국제원자력기구)는 경험 공유와 공통 규제 격차 식별을 위해 2015년 SMR 규제자 포럼을 만들었습니다 iaea.org. 이를 바탕으로 2023년 IAEA는 규제기관과 산업계가 SMR의 표준화된 인증을 위해 협력할 수 있도록 원자력 조화 및 표준화 이니셔티브(NHSI)를 출범시켰습니다 www-pub.iaea.org. 이 아이디어는 SMR 설계가 한 번 승인되면 여러 국가에서 인정받을 수 있도록 하여, 각 시장마다 완전히 별도의 승인 절차를 거치지 않도록 하는 것입니다. 2024년 영국, 캐나다, 미국의 3자 협정은 이러한 방향의 구체적인 조치입니다 world-nuclear-news.org. 영국 ONR(원자력규제청)은 폴란드, 스웨덴, 네덜란드, 체코의 규제기관을 Rolls-Royce SMR에 대한 영국의 설계 평가를 참관하도록 초청했으며, 이를 통해 해당 국가들도 나중에 동일한 설계를 더 쉽게 허가할 수 있도록 했습니다 world-nuclear-news.org. 이러한 수준의 협력은 원자력 규제에서 새로운 것으로, 정책 입안자들이 SMR 도입을 촉진하려면 기존의 분절된 접근 방식을 일부 허물어야 한다는 점을 인식하고 있음을 보여줍니다.
- 정부 지원 및 자금 조달: 많은 정부들이 자금 지원, 인센티브, 전략적 계획을 통해 SMR 개발을 적극적으로 지원하고 있습니다. 미국에서는 연방 정부가 직접적인 연구개발(R&D) 자금 지원(예: 2010년대 DOE의 SMR 인허가 기술 지원 프로그램, NuScale 등에게 비용 분담 보조금 제공), 2020년에 시작된 첨단 원자로 실증 프로그램(ARDP)을 통해 2030년까지 두 개의 SMR/첨단 원자로 건설을 지원하기 위해 32억 달러를 제공하고 있습니다 reuters.com. 또한 2022년 인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act)과 같은 법안에는 첨단 원자로 연료 공급 및 개발을 위해 7억 달러를 배정하는 조항이 포함되어 있습니다 reuters.com. 미국은 해외 SMR 지원을 위해 수출 금융도 활용하고 있습니다(예: 루마니아 NuScale 프로젝트에 대한 40억 달러 규모의 예비 금융 패키지). 미국 정책의 메시지는 SMR이 청정 에너지 혁신이자 수출 상품으로서 국가 전략적 이익이라는 점이며, 정부가 초기 프로젝트의 위험을 완화하고 있다는 것입니다. 캐나다에서는 2018년에 범주(州) SMR 로드맵이 개발되었고, 이후 연방 정부가 SMR 타당성 조사에 투자했으며, 온타리오 주 정부는 다링턴 SMR에 대해 신속한 주 승인과 준비 작업 자금 지원을 통해 강력히 지원하고 있습니다 opg.com. 영국 정부의 지원은 더욱 직접적입니다. 2021년 롤스로이스 SMR 컨소시엄에 2억 1,000만 파운드를 지원해 원자로 설계를 진행했고, 앞서 언급한 바와 같이 새로운 에너지 안보 전략의 일환으로 초기 SMR 배치를 위해 25억 파운드 지원을 발표했습니다 dailysabah.com, world-nuclear-news.org. 영국은 SMR을 2050년 넷제로 목표 달성과 원자력 산업 재활성화의 핵심으로 보고, 프로그램 추진을 위해 새로운 기관(Great British Nuclear)을 설립했으며, 신규 원전(포함 SMR) 자금 조달을 위해 규제 자산 기반(RAB) 모델을 도입할 예정입니다. 이는 일부 위험을 소비자에게 전가하지만 자본 비용 장벽을 낮추는 효과가 있습니다. 폴란드, 체코, 루마니아 등 다른 국가들도 SMR 건설 지원 및 일부는 규제기관 훈련을 위해 미국, 캐나다, 프랑스와 협력 협정을 체결했습니다. 예를 들어 폴란드는 Orlen Synthos GE Hitachi SMR의 인허가 절차를 간소화하기 위해 원자력 법을 개정했습니다. 일본과 한국은 한때 원자력에서 후퇴했으나 최근 방향을 전환했습니다. 일본의 그린 트랜스포메이션 정책(2022)은 SMR을 포함한 차세대 원자로 개발을 명시적으로 요구하고 있으며, 정부는 시범 사업에 자금을 지원하고 오랜 중단 이후 신규 원전 건설을 허용하기 위해 규제를 완화하고 있습니다 energycentral.com. 한국의 현 정부는 추가로국가 에너지 전략에 SMR을 수출 품목으로 포함시켰으며(부분적으로는 중국 및 러시아 제품과 경쟁하기 위함), 공통된 맥락은 에너지 안보와 기후 목표입니다. 정책 입안자들은 SMR을 공식 에너지 믹스 전망에 포함하고 있습니다(예: EU와 영국은 SMR이 2035년 및 2050년 기후 목표 달성에 기여할 것으로 간주). SMR은 산업 정책과도 연계되고 있는데, 예를 들어 영국은 SMR 공장에서의 국내 제조 및 일자리 창출을 강조하고 있으며 world-nuclear-news.org, 폴란드는 SMR을 수소 생산 계획과 연계하여 산업 탈탄소화 목표와의 정렬을 보여주고 있습니다 world-nuclear-news.org.
- 안전 기준 및 보안: 규제 당국은 SMR에 대해 안전이 타협되지 않을 것임을 명확히 했으나, 기존 규정을 새로운 설계에 맞게 어떻게 조정할 수 있을지 평가하고 있습니다. IAEA는 SMR에 대한 자사의 안전 기준 적용 가능성을 평가하고 있으며, 부지 경계 비상 계획, 보안, SMR에 대한 안전조치 등 분야에 대한 지침(“SSR” 보고서)을 발행할 예정입니다 iaea.org. 한 가지 과제는 SMR이 기존 원자로와 매우 다를 수 있다는 점입니다. 예를 들어, 일부는 지역 난방을 제공하기 위해 인구 밀집 지역에 위치할 수 있고, 일부는 위험 프로필이 다른 비수냉재를 사용할 수 있으며, 일부는 여러 모듈을 클러스터로 배치할 수 있습니다. 규제 당국은 다음과 같은 질문에 직면해 있습니다: 50MW 원자로의 경우 비상 계획 구역(EPZ)이 더 작아야 하는가? 하나의 제어실에서 여러 모듈을 안전하게 운영할 수 있는가? 원자로가 외딴 곳이나 분산된 부지에 있을 경우 적절한 보안을 어떻게 보장할 것인가? 미국에서는 NRC가 이미 소형 NuScale 모듈의 경우 사고원(term)이 제한적이기 때문에 EPZ를 크게 축소(사실상 발전소 경계)할 수 있다는 아이디어를 승인했습니다 world-nuclear.org. 이는 더 작은 원자로 = 더 작은 외부 위험이라는 선례를 세우며, SMR의 부지 선정 및 대피 계획 요건을 단순화할 수 있습니다. 안전조치 및 핵확산 방지도 또 다른 정책적 측면입니다. 전 세계적으로(핵이 처음인 국가 포함) 더 많은 원자로가 도입될 수 있으므로, IAEA는 SMR에 대해 효과적으로 안전조치(핵물질 계수)를 시행해야 합니다. 일부 첨단 SMR은 장기 노심 수명을 위해 고농축 연료(HALEU, 약 15% 또는 최대 20% U-235)를 사용할 계획입니다. 이 연료는 기술적으로 무기화 가능한 물질이므로, 확산 위협이 되지 않도록 하는 것이 중요합니다. 규제 당국은 연료 농축도가 높을 경우 SMR 사용후연료의 운송 또는 현장 보관에 대해 추가 보안을 요구할 수 있습니다. IAEA와 각국 기관은 이러한 문제를 해결하기 위한 방안을 마련 중입니다(예: SMR 연료 제조 및 재처리가 있을 경우 엄격한 국제 감독 하에 두는 등).
- 공공 참여 및 환경 심사: 정책 입안자들은 신규 원자력 프로젝트에 대한 대중의 수용성의 중요성도 인식하고 있습니다. 많은 SMR 사업은 지역사회 참여 계획과 지역사회에 일자리 및 경제적 이익을 약속하고 있습니다. 그러나 환경 승인은 여전히 장애물이 될 수 있습니다. 소형 원자로라도 환경영향평가를 거쳐야 합니다. 일부 국가에서는 SMR에 대해 이를 신속하게 처리하려고 시도하고 있습니다. 예를 들어, 미국 환경품질위원회는 2023년 “첨단 원자로”에 대한 NEPA 심사를 간소화하는 지침을 발표하며, 이들의 소형화 및 잠재적으로 낮은 영향에 주목했습니다. 캐나다의 달링턴 SMR은 해당 부지의 대형 원자로에 대한 기존 평가를 바탕으로 환경평가를 진행해, 처음부터 시작하지 않고 시간을 절약했습니다. 정책 추세는 노력을 중복하지 않고, SMR의 특성에 맞게 원자력 규제를 “적정 규모”로 업데이트하되, 엄격한 안전 감독은 유지하는 것입니다.
환경 및 안전 고려사항
원자력 발전은 항상 안전성과 환경 영향에 대한 의문을 불러일으키며, SMR도 예외는 아닙니다. 옹호자들은 SMR이 설계 혁신 덕분에 기존보다 더 안전하고 청정할 것이라고 주장하지만, 회의론자들은 여전히 방사성 폐기물과 잠재적 사고라는 동일한 문제를 안고 있다고 지적합니다(단지 규모만 다를 뿐입니다). 주요 고려사항을 살펴보겠습니다:
1. 안전 기능: 앞서 논의한 바와 같이, 대부분의 SMR은 수동적이고 고유한 안전 시스템을 도입하여 심각한 사고가 발생할 가능성을 극히 낮춥니다. 자연 대류 냉각, 더 작은 노심 크기, 지하에 원자로를 설치하는 등의 특징은 멜트다운이나 대규모 방사능 누출 가능성을 줄여줍니다 iaea.org. 예를 들어, SMR에서 냉각 손실이 발생하더라도, 원자로의 작은 열 출력과(크기에 비해) 큰 열용량 덕분에 연료 손상 없이 스스로 식을 수 있다는 것이 핵심입니다. 이는 대형 원자로에서는 어려운 일입니다. 중국의 HTR-PM 연료는 1600°C 이상의 온도에서도 손상되지 않아, 어떤 사고 시나리오에서도 견딜 수 있음을 보여주며, “본질적으로 안전한” 연료 설계를 입증합니다 world-nuclear-news.org. 이러한 추가 안전 여유는 환경적으로 큰 장점입니다. 체르노빌이나 후쿠시마와 같은 사고가 발생할 가능성이 훨씬 낮다는 의미이기 때문입니다. 또한, SMR의 방사성 물질 보유량이 더 적기 때문에, 만약 사고가 발생하더라도 방출될 수 있는 총 방사능이 제한됩니다. 규제 당국도 이러한 안전 기능에 점점 더 신뢰를 보이고 있습니다. 앞서 언급했듯, 미국 NRC는 NuScale SMR이 수동 냉각 시스템 덕분에 외부 비상 전력이나 대규모 대피 구역이 필요 없다고 결론 내리기도 했습니다 world-nuclear.org.
2. 사고 결과: SMR은 설계상 매우 안전하지만, 어떤 원자로도 100% 사고로부터 자유로울 수는 없습니다. 위험 방정식의 결과 측면은 SMR의 크기로 완화됩니다: 어떤 누출이 발생하더라도 그 규모가 더 작고 더 쉽게 통제될 수 있습니다. 일부 설계는 최악의 시나리오에서도 방사성 핵분열 생성물이 대부분 원자로 용기나 지하 격납 용기 내에 머물 것이라고 주장합니다. 이는 SMR을 인구 밀집 지역이나 산업 지역(지역 난방 등)에 더 가까이 설치할 수 있다는 강력한 안전 논거입니다. 그럼에도 불구하고, SMR에도 비상 대비가 필요하지만, 그 형태는 축소될 수 있습니다. 예를 들어, 미래에 SMR이 도심이나 인근에 건설된다면, 당국은 주민들에게 극히 드문 누출 발생 시 어떻게 경보를 받고 보호받을 수 있는지 소통해야 할 것입니다. 전반적으로, SMR의 안전성은 견고하며, 많은 전문가들은 SMR이 원자력 안전의 새로운 기준을 제시할 것이라고 믿고 있습니다. IAEA는 회원국들과 협력하여 이러한 새로운 설계를 적절히 포괄할 수 있도록 안전 기준이 진화하도록 노력하고 있습니다 iaea.org, 이는 기술 변화에도 불구하고 높은 안전성을 유지하기 위한 선제적 접근임을 보여줍니다.
3. 핵폐기물 및 환경 영향: SMR에 대한 논란이 많은 발견 중 하나는 핵폐기물과 관련이 있습니다. 모든 핵분열 원자로는 사용후핵연료와 관리가 필요한 기타 방사성 폐기물을 생성합니다. 초기에는 일부 지지자들이 SMR이 더 적은 폐기물을 생산하거나 연료를 더 완전히 사용할 수 있을 것이라고 제안했습니다. 그러나 2022년 스탠포드 주도의 연구는 이러한 주장에 찬물을 끼얹었습니다: 많은 SMR 설계가 대형 원자로보다 단위 전기 생산량당 더 많은 고준위 폐기물 부피를 생성할 수 있음이 밝혀졌습니다 news.stanford.edu. 구체적으로, 이 연구는 SMR이 일부 소형 노심에서 연료 소모율이 낮고 추가 중성자 흡수제가 필요하기 때문에, MWh당 2~30배 더 많은 사용후핵연료 부피를 생성할 수 있다고 추정했습니다 news.stanford.edu. “우리의 결과는 대부분의 SMR이 실제로 핵폐기물의 부피를 2~30배까지 증가시킬 것임을 보여줍니다.”라고 주요 저자인 린지 크랄이 말했습니다 news.stanford.edu. 이러한 높은 폐기물 강도는 부분적으로 소형 노심에서 더 많은 중성자가 손실되기 때문입니다(소형 원자로는 중성자 누출이 더 많아 연료를 덜 효율적으로 사용함) news.stanford.edu. 또한, 일부 SMR은 플루토늄 또는 HALEU로 농축된 연료를 사용할 계획인데, 이는 일반 사용후핵연료보다 화학적으로 더 반응성이 크거나 처분이 더 어려운 폐기물을 생성할 수 있습니다 pnas.org.
환경적 관점에서 보면, SMR이 널리 배치될 경우, 단위 에너지당 더 많은 저장소 공간이나 고급 폐기물 관리 솔루션이 필요할 수 있다는 의미입니다. 기존의 대형 원자로도 이미 사용후핵연료가 쌓이지만 영구적으로 보관할 곳이 없는 문제가 있습니다(예: 미국은 약 88,000톤의 사용후핵연료가 발전소 부지에 저장되어 있음) news.stanford.edu. 만약 SMR이 그 폐기물을 더 빠르게 늘린다면, 핵폐기물 처분 문제를 해결해야 할 시급성이 더욱 커집니다. 하지만 일부 첨단 SMR(예: 고속로 및 용융염로 설계)은 악티니드 연소 및 연료 재활용을 목표로 하며, 장기적으로는 총 폐기물의 방사성 독성이나 부피를 감소시킬 수 있습니다. 예를 들어, Moltex의 “Wasteburner” MSR과 같은 개념은 기존 플루토늄과 장수명 초우라늄을 연료로 사용하려고 합니다 world-nuclear.org. 하지만 이들은 아직 이론적 단계에 머물러 있습니다. 단기적으로 정책 입안자와 지역사회는 다음과 같은 질문을 하게 될 것입니다: SMR을 도입하면 폐기물 처리는 어떻게 할 것인가? 좋은 소식은 초기 SMR에서 나오는 폐기물의 절대량이 적고(원자로가 작기 때문), 수십 년간 현장에서 드라이 캐스크에 안전하게 저장할 수 있다는 점입니다. 하지만 SMR이 대규모로 확대되기 전에, 대중의 신뢰를 유지하기 위해 포괄적인 폐기물 전략이 필요합니다.
4. 환경 발자국: 폐기물 외에도 SMR에는 다른 환경적 고려사항이 있습니다. 그 중 하나는 물 사용량입니다. 기존 원자력 발전소는 대량의 냉각수가 필요합니다. SMR, 특히 마이크로 및 첨단 설계는 종종 공기나 염 등 대체 냉각 방식을 사용하거나, 방출되는 열이 적어 건식 냉각을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 아이다호에 계획된 NuScale 발전소는 콘덴서에 건식 공기 냉각을 사용할 예정이며, 이로 인해 대부분의 물 사용이 없어지지만 약간의 효율 저하가 있습니다 world-nuclear.org. 이는 SMR이 건조 지역에서도 더 적합하게 만들고, 수생 생태계에 미치는 열적 영향을 줄여줍니다. SMR의 부지 선정 유연성은 또한 전력이 사용되는 곳과 더 가까운 곳에 설치할 수 있음을 의미하며, 이는 송전 손실과 긴 송전선(이 역시 토지에 영향을 미침)의 필요성을 줄일 수 있습니다.
또 다른 측면은 폐로 및 부지 복원입니다. 소형 원자로는 수명 종료 시 해체가 더 쉬울 것으로 보입니다. 일부 SMR은 “이동식”으로 구상되고 있습니다. 예를 들어, 20년 후에 한 덩어리로 제거되어 공장으로 다시 가져가 폐기 또는 재활용되는 마이크로리액터가 있습니다 world-nuclear.org. 이는 부지에 남는 환경적 흔적(대형 콘크리트 구조물 등)이 더 작을 수 있음을 의미합니다. 반면, 여러 개의 소형 유닛을 사용하면 폐로해야 할 원자로의 총 수가 더 많아질 수 있습니다. 폐로 과정에서 발생하는 폐기물(오염된 원자로 부품과 같은 저준위 폐기물)은 대형 발전소 몇 개 대신 많은 SMR을 건설할 경우 총량이 더 많아질 수 있지만, 각 부지의 부담은 더 작아집니다.
5. 기후 및 대기질 이점: 긍정적인 환경적 측면도 강조할 가치가 있습니다. SMR은 운전 중 사실상 온실가스 배출이 없습니다. 기후 변화 완화 측면에서, SMR이 석탄이나 가스 발전소를 대체할 때마다 CO₂ 감축에 도움이 됩니다. 100 MW SMR이 24시간 가동될 경우, 동등한 화석연료 발전에서 배출될 수백만 톤의 CO₂를 연간 상쇄할 수 있습니다. 또한, 석탄이나 석유와 달리 원자력 발전소(대형이든 소형이든)는 유해한 대기오염물질(SO₂, NOx, 미세먼지 등)을 배출하지 않습니다. 따라서 SMR에서 전기나 열을 공급받는 지역사회는 석탄 발전소 대신 더 깨끗한 공기와 공중보건상의 이점을 누릴 수 있습니다. 이것이 일부 환경 정책 입안자들이 원자력에 긍정적으로 돌아서는 이유 중 하나입니다. 재생에너지의 보완재로서 원자력은 탄소와 대기오염을 안정적으로 줄일 수 있습니다. SMR은 대형 원전이 실용적이지 않은 곳에도 이러한 이점을 확장할 수 있습니다.
6. 확산 및 보안: 전 세계 환경 안보 관점에서 한 가지 우려는 SMR이 널리 수출될 경우 핵물질 확산 가능성입니다. 일부 SMR, 특히 마이크로리액터는 외딴 지역이나 정치적으로 불안정한 지역에 배치될 수 있어, 핵물질의 도난 또는 오용 방지에 대한 의문이 제기됩니다. SMR이 확산되면 IAEA는 훨씬 더 많은 시설에 안전조치를 적용해야 할 것입니다. 또한, 한 국가가 SMR 프로그램을 이용해 은밀히 핵물질을 획득할 수 있다는 가상의 확산 위험도 있습니다(대부분의 SMR은 탐지 없이 무기급 물질을 만들기에 적합하지 않지만). 국제적 규범도 이러한 가능성을 반영해 업데이트되고 있습니다. 예를 들어, HALEU(무기급에 근접한 농축도)를 사용하는 SMR 설계는 엄격한 감시를 받게 됩니다. 공급업체들은 밀봉된 노심 및 중앙 집중식 시설에서만 연료 교체와 같은 기능을 갖춘 SMR을 설계해 확산 위험을 최소화하고 있습니다 world-nuclear.org.
보안(테러/파괴) 측면에서, 출력 밀도가 낮은 소형 원자로는 일반적으로 덜 매력적인 표적이며, 많은 경우 지하에 설치되어 물리적 보호가 강화됩니다. 그러나 원자로 수가 많아지면 경비해야 할 부지도 늘어납니다. 각국 규제기관이 SMR 설치에 대한 보안 요건(울타리, 무장 경비, 사이버 보안 등)을 결정하게 됩니다. 위험이 명백히 낮다면 보안 수준이 완화될 수 있지만, SMR이 취약한 표적이 되지 않도록 신중하게 결정해야 할 것입니다.
본질적으로, SMR은 핵에너지의 영원한 과제를 이어받고 있습니다: 막대한 환경적 이점(청정 에너지)을 극대화하는 동시에 단점(방사성 폐기물, 사고 예방, 확산 위험)을 책임감 있게 관리하는 것입니다. 지금까지 SMR은 매우 안전하게 운영될 수 있고 환경에 잘 통합될 수 있을 것으로 보입니다. 어쩌면 대형 원자로보다 더 그럴 수도 있습니다. 하지만 폐기물 문제와 강력한 국제적 안전장치의 필요성은 반드시 제대로 해결해야 할 중요한 사안입니다. 대중의 수용성은 이 소형 원자로가 첨단 기술의 산물일 뿐만 아니라, 전 생애주기 동안 환경적으로도 좋은 이웃임을 입증하는 데 달려 있습니다.
경제적 및 시장 잠재력
SMR을 둘러싼 가장 큰 질문 중 하나는 경제적 타당성입니다. 이 소형 원자로가 실제로 다른 에너지원과 비용 경쟁력이 있을지, 그리고 중요한 시장이 될 수 있을지에 대한 의문입니다. 답은 복잡합니다. SMR은 일부 경제적 이점을 제공하지만, 특히 초기 단계에서 도전과제도 안고 있습니다.
초기 비용 및 자금 조달: 현재 대형 원자력 발전소는 스티커 쇼크에 시달리고 있습니다. 단일 프로젝트에 100~200억 달러 이상이 들 수 있어, 유틸리티와 투자자들에게는 부담이 큽니다. SMR은 초기 비용을 획기적으로 낮춥니다. 50MWe 모듈은 약 3억 달러, 300MWe SMR은 10~20억 달러 정도로, 훨씬 수용 가능한 수준입니다. 유틸리티가 우선 100MW 용량만(10억W급 발전소의 일부 비용으로) 건설하고, 이후 수익이나 수요 증가에 따라 모듈을 추가할 수 있다는 것이 핵심입니다. 이런 점진적 접근법은 재정적 위험을 줄여줍니다. 즉, 수년 후에나 받을 전력을 위해 모든 자금을 한 번에 투입하지 않아도 됩니다 spectrum.ieee.org. 또한 프로젝트가 작은 단위로 쪼개져, 민간 자금이나 소규모 유틸리티도 감당할 수 있습니다. 세계원자력협회(World Nuclear Association)는 “소형 유닛은 대형 유닛에 비해 훨씬 더 관리하기 쉬운 투자로 여겨진다. 대형 유닛의 비용은 종종 유틸리티의 자본금과 맞먹기 때문이다”라고 언급합니다 world-nuclear.org. 이는 특히 개발도상국이나 자체적으로 전력을 생산하려는 민간 기업(광산, 데이터센터 등)에 중요한 시장 활성화 요인입니다.
공장 제작 절감 효과: SMR은 기존의 규모의 경제 대신 연속 생산의 경제성(공장 대량생산)을 활용하는 것을 목표로 합니다 world-nuclear.org. SMR 설계가 대량으로 건설될 수 있다면, 단위당 비용은 크게 떨어질 것입니다(자동차나 비행기처럼). 이는 시간이 지남에 따라 원자력 비용을 낮출 수 있습니다. 예를 들어, 2025년 ITIF 보고서는 SMR이 “가격 및 성능 동등성”을 대안과 달성하려면 대량 생산에 도달해야 한다고 강조했습니다 itif.org. SMR의 최종 목표는 조선소와 같은 공장에서 전 세계 시장을 위한 모듈을 고정되고 비교적 낮은 비용으로 대량 생산하는 것입니다. Rolls-Royce SMR 계획은 명시적으로 연 2기의 원자로를 생산할 수 있는 생산 라인을 구축하고, 국내외에 수십 기를 공급하는 것을 목표로 하고 있습니다 world-nuclear-news.org. 만약 이후의 각 SMR이 학습과 규모의 효과로 이전 것의 80% 비용으로 생산된다면, 비용 곡선은 하락할 것입니다.
하지만 그 지점에 도달하는 것은 닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐의 문제입니다. 초기 몇몇 SMR은 대량생산의 이점을 누릴 수 없으며, 실제로는 일종의 수작업 맞춤 제작이 될 수 있어 비용이 여전히 높습니다. 그래서 초기 단위에 대한 비용 추정치가 상대적으로 높게 나오는 것입니다. 예를 들어, 첫 NuScale 발전소(6개 모듈, 462 MWe)는 총 약 30억 달러로 추정되며, 이는 kW당 약 $6,500에 해당합니다 world-nuclear.org. 이는 사실상 오늘날 대형 원자로보다 kW당 비용이 더 높습니다. 실제로 NuScale의 초기 단위에 대한 현재 예상 전력 비용은 MWh당 약 $58~$100 수준입니다 world-nuclear.org, 이는 그다지 저렴하지 않으며(많은 재생에너지나 가스 발전소와 비슷하거나 더 높음)입니다. 마찬가지로, 중국의 HTR-PM 실증로는 최초 사례로서 kW당 약 $6,000이 들었는데, 이는 초기 추정치의 약 3배이며 중국의 대형 원자로보다 kW당 더 비쌌습니다 climateandcapitalmedia.com. 러시아의 부유식 SMR 발전소는 70 MWe에 약 7억 4천만 달러가 들었으며, OECD 원자력기구는 그 전력 비용을 MWh당 약 $200으로 추정했습니다 climateandcapitalmedia.com.
이러한 예시들은 하나의 패턴을 보여준다: 최초의 SMR들은 단가 측면에서 비싸다. 이는 많은 FOAK(최초 도입) 간접비가 드는 시범 사업이기 때문이다. 2023년 IEEFA의 분석에 따르면, 현재 가동 중인 세 개의 SMR(러시아 2기, 중국 1기) 모두 예산을 3~7배 초과했으며, 발전 단가는 대형 원자로나 다른 에너지원보다 높다 ieefa.org. 경제적 관점에서 SMR은 학습 곡선을 넘어야 한다. 지지자들은 NOAK(nth-of-a-kind) 생산이 이루어지면 비용이 크게 떨어질 것이라고 주장한다. 예를 들어, NuScale은 원래 몇몇 발전소가 건설된 후 12모듈(924 MWe) 발전소의 비용이 약 $2,850/kW까지 내려갈 수 있다고 예상했다 world-nuclear.org. 이는 매우 경쟁력 있는 수치이지만, 아직 실현되지 않은 연속 생산 효율성을 전제로 한다. 영국 Rolls-Royce SMR은 470 MW급 1기당 약 18억 파운드($23억), 대략 kW당 4,000파운드를 목표로 하며, 여러 기를 건설하면 추가 절감도 기대하고 있다. 이러한 비용 절감이 실제로 실현될지는 안정적인 설계, 효율적인 제조, 견고한 공급망에 달려 있다.
시장 규모와 수요: SMR의 시장 잠재력에 대한 낙관론이 많다. 현재 70개국 이상이 원자력을 보유하고 있지 않지만, 많은 국가들이 청정 에너지 또는 에너지 안보를 위해 SMR에 관심을 표명했다. SMR의 글로벌 시장은 향후 20~30년간 상당할 수 있다. 업계 단체의 일부 추정에 따르면 2040년까지 수백 기의 SMR이 도입되어 수백억 달러의 매출이 발생할 수 있다. 예를 들어, 2020년 미국 상무부 연구에서는 향후 수십 년간 SMR의 글로벌 수출 시장이 3,000억 달러에 이를 것으로 추정했다. 2025년 ITIF 보고서는 SMR이 “향후 20년 내 중요한 전략적 수출 산업이 될 수 있다”고 밝혔다 itif.org. 미국, 러시아, 중국, 한국 등은 이를 새로운 수출 시장을 선점할 기회로 보고 있다(한국이 대형 원자로를 UAE에 수출한 것과 유사). 여러 기업과 국가가 설계 인증 경쟁을 벌이는 것은, 자국 설계가 세계 표준이 될 경우 막대한 수익을 기대하기 때문이다. Rolls-Royce CEO는 최근 자사 원자로가 건설되기도 전에 필리핀에서 스웨덴까지 수십 개국과 MOU 또는 관심을 확보했다고 밝혔다 world-nuclear-news.org.
초기 목표 시장은 다음과 같을 가능성이 높습니다: 석탄 발전소 대체(석탄을 단계적으로 폐지해야 하고 안정적인 전력을 제공하는 청정 대체제가 필요한 국가), 외딴 지역 또는 오프그리드 지역(광산 운영, 섬, 북극 지역 사회, 군사 기지)에서의 전력 공급, 그리고 열병합 발전이 필요한 산업 현장 지원(예: 화학 공장, 담수화 시설). 캐나다와 미국에서는 오일샌드나 외딴 북부 지역에서 전력과 열을 공급하여 디젤을 대체하고 탄소 배출을 줄이는 것이 큰 잠재적 틈새 시장입니다 world-nuclear.org. 소규모 전력망을 가진 개발도상국에서는 100MW 원자로가 1000MW 발전소가 비현실적인 곳에 딱 맞는 크기일 수 있습니다.
운영비: 자본 비용 외에도, SMR은 경쟁력 있는 운영비를 가져야 합니다. 소형 원자로는 더 적은 인력이 필요할 수 있습니다 – 실제로 일부 설계자는 수십 명 정도의 인력만으로 고도로 자동화된 운영을 목표로 하고 있으며, 대형 원자력 발전소는 수백 명의 직원을 둡니다. 이는 MWh당 O&M 비용을 낮출 수 있습니다. 원자력의 연료비는 원래 비교적 낮고, 규모가 달라져도 크게 변하지 않습니다; SMR 연료는(특이한 연료 형태나 고농축 연료를 사용할 경우) 약간 더 비쌀 수 있지만 전체 비용에서 차지하는 비중은 작습니다. 설비 이용률이 중요합니다 – 원자력 발전소는 일반적으로 약 90%의 설비 이용률로 가동됩니다. SMR도 기저부하로 사용된다면 높은 설비 이용률로 운전될 것으로 예상됩니다. 반면 유연하게(예: 부하 추종) 사용된다면 경제적 효율성이 떨어집니다(원자로가 50%로 운전되면 수익은 줄지만 자본 비용은 거의 동일하기 때문). 일부 분석에서는 SMR이 재생에너지를 보완하기 위해 부하 추종 모드로 많이 운전된다면 MWh당 비용이 크게 상승할 수 있다고 경고하며, 이 역할에는 경제성이 떨어질 수 있습니다 ieefa.org. 따라서 가장 경제적인 방식은 거의 최대 출력으로 운전하며, 필요할 때를 제외하고는 계통 균형은 다른 수단으로 맞추는 것입니다.
경쟁: SMR의 시장 잠재력은 다른 기술과의 경쟁 속에서 평가되어야 합니다. 2030년대가 되면 재생에너지와 저장장치는 오늘날보다 훨씬 더 저렴해질 것입니다. SMR이 매력적인 선택이 되려면 (24시간 신뢰성, 고온 열, 작은 부지 등) 독특한 무언가를 제공하거나, 순수 전력 생산 비용에서 충분히 경쟁력이 있어야 합니다. 많은 지역에서는 풍력과 태양광에 배터리를 결합하면 대부분의 수요를 더 저렴하게 충당할 수 있습니다 unless 탄소 규제나 신뢰성 요구로 인해 원자력이 혼합에 포함되는 것이 유리한 경우를 제외하고. 그래서 지지자들은 SMR이 재생에너지를 보완하여 간헐적 에너지원이 할 수 없는 역할을 채운다고 강조합니다. 또한 SMR이 대규모 송전망 업그레이드 없이도 석탄 발전소를 대체할 수 있다는 점도 강조합니다 – 석탄 발전소 부지는 풍력/태양광을 많이 설치할 수 없지만, 비슷한 크기의 SMR은 기존 전력망 연결과 숙련된 인력을 그대로 활용해 직접 대체할 수 있습니다. 이러한 요소들은 단순한 MWh당 비용을 넘어 경제적 가치를 가지며, 종종 정부 인센티브로 뒷받침됩니다(예를 들어, 미국 인플레이션 감축법은 원자력 생산세 공제와 청정에너지 지급 제도 포함 등으로 재생에너지 보조금과 경쟁할 수 있도록 지원합니다).
주문 현황: 현재까지 SMR 공급업체 중 대규모 수주를 확보한 곳은 아직 없습니다(설계가 완전히 입증되지 않았기 때문). 하지만 초기 신호는 있습니다: NuScale은 루마니아, 폴란드, 카자흐스탄과 협약 또는 MOU를 맺었고; GE Hitachi의 BWRX-300은 캐나다에서 1기, 폴란드에서 1기(가능성 높음), 에스토니아와 미국(테네시 밸리 당국이 2030년대 도입 검토 중)에서 잠정적 계획이 있습니다. 영국 정부의 지원을 받는 Rolls-Royce SMR은 현재 최소한 영국 내 5~10기, 체코의 관심(최대 3GW)까지 확보했습니다. 한국의 SMART는 중동에서 관심을 받고 있습니다. 러시아는 자국의 부유식 발전소에 여러 해외 고객(예: 소규모 섬나라나 광산 프로젝트)이 관심을 보인다고 주장합니다. 요약하면, 최초의 몇몇 SMR이 좋은 성과를 내면, 주문이 빠르게 확대될 수 있습니다 – 항공우주 산업에서 새 비행기 모델이 입증된 후 빠르게 확산되는 것과 비슷합니다. 반대로, 초기 프로젝트에서 큰 예산 초과나 기술적 문제를 겪는다면, 이는 열의를 꺾고 투자자들을 주저하게 만들 수 있습니다.
마지막으로, 소비자에게의 경제성: SMR의 목표는 대체 에너지원과 경쟁력 있는 비용으로 전기를 생산하는 것이며, 이상적으로는 MWh당 50~80달러 또는 그 이하입니다. 초기 설비는 더 비쌀 수 있지만, 경험이 쌓이면 이 범위에 도달하는 것이 현실적입니다. 예를 들어, UAMPS가 NuScale 발전소에 제시한 목표는 $55/MWh의 균등화 발전비용(world-nuclear.org)으로, 이는 kWh당 약 5.5센트에 해당합니다. 이는 일부 시나리오에서 복합화력발전이나 저장장치가 결합된 재생에너지와 큰 차이가 없습니다. SMR이 kWh당 5~8센트 수준으로 꾸준히 전기를 공급할 수 있다면, 소형·유연성 등 장점 덕분에 많은 국가에서 시장을 확보할 수 있습니다. 또한 SMR의 가치는 단순 전기 생산에 그치지 않습니다: 공정열 판매, 계통 서비스 제공, 해수 담수화 등으로 추가 수익을 창출할 수 있습니다. SMR이 식수나 수소연료를 함께 생산한다면, 순수 발전소가 진입하기 어려운 시장에서 경쟁력을 가질 수 있습니다.
요약하자면, SMR의 경제성은 유망하지만 아직 입증되지는 않았다고 할 수 있습니다. 학습 단계에서 상당한 초기 투자가 필요하며, 이는 주로 정부가 보조하고 있습니다. 이 장벽을 넘는다면, SMR은 수십억 달러 규모의 글로벌 시장을 열고 미래 에너지 믹스에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 하지만 비용이 기대만큼 낮아지지 않는다면, SMR은 틈새 시장에 머물거나 과거 일부 소형 원자로처럼 취소될 수도 있습니다. 향후 10년이 SMR의 경제적 이론이 실제 경쟁력으로 이어질지 여부를 가늠하는 중요한 시기가 될 것입니다.
SMR에 대한 전문가 시각
더 폭넓은 시각을 얻기 위해, 업계 리더와 독립 전문가들이 SMR에 대해 어떻게 말하는지 들어보는 것이 도움이 됩니다. 다음은 다양한 견해를 잘 요약한 몇 가지 주목할 만한 인용문입니다:
- 라파엘 마리아노 그로시 – IAEA 사무총장 (SMR 찬성): 2024년 IAEA SMR 회의에서 그로시는 소형 모듈 원자로가 “에너지 분야에서 가장 유망하고, 흥미롭고, 반드시 필요한 기술 발전 중 하나”라고 열정적으로 말했다. 그리고 수년간의 기대 끝에 “SMR이 이제 현실이 되었다. 기회가 왔다.”고 밝혔다 world-nuclear-news.org. 그로시의 이러한 열정은 SMR이 기후 변화 대응에서 원자력의 역할을 다시 활성화할 것이라는 국제 원자력계의 희망을 반영한다. 그는 또한 IAEA가 관련 문제를 해결할 책임이 있음을 강조했으며, 이는 이러한 도전(안전, 규제 등)이 관리될 수 있다는 자신감을 내포한다 world-nuclear-news.org.
- 킹 리 – 세계원자력협회 정책 책임자 (업계 관점): “우리는 흥미로운 시대에 살고 있습니다… 전 세계적으로 원자력 에너지에 대한 정책적 지원이 증가하고 있으며, 특히 소형 모듈 원자로와 같은 첨단 원자력 기술에 대해 다양한 이해관계자들의 큰 관심이 쏟아지고 있습니다,”라고 킹 리는 한 회의 세션에서 말했다 world-nuclear-news.org. 이 인용문은 SMR이 받고 있는 관심과 정치적 지원의 물결을 강조한다. 업계 옹호자들에 따르면, 최근 SMR 회의에 1200명 이상의 참석자가 모인 것처럼, 이러한 관심 수준은 신규 원자력 분야에서 전례 없는 일이며, SMR을 둘러싼 필수 생태계 구축에 긍정적인 신호라고 한다.
- M. V. 라마나 박사 – 교수 및 원자력 에너지 연구자 (비판적 시각): 오랜 기간 원자력 경제를 분석해온 라마나 박사는 SMR이 과거 원자로의 비용 문제를 반복할 수 있다고 경고한다. “예외 없이, 소형 원자로는 생산하는 전기에 비해 비용이 너무 많이 든다,”고 그는 수십 년간의 역사적 경험을 요약하며 말했다 climateandcapitalmedia.com. 라마나는 규모의 경제가 항상 대형 원자로에 유리했다고 지적하며, 대량생산의 경제성이 이를 완전히 극복할 것이라고는 회의적이다. 그의 연구는 각 SMR 모듈이 더 저렴하더라도, 대형 발전소와 같은 출력을 내려면 훨씬 더 많은 모듈(그리고 더 많은 인력, 여러 부지의 유지관리 등)이 필요할 수 있어, 주장되는 비용 이점이 약화될 수 있음을 자주 언급한다. 이는 학계에서 SMR의 경제성이 당연한 것이 아니며, 반드시 입증되어야 한다는 점을 상기시킨다.
- 린지 크랄 – 핵폐기물 연구원(환경적 우려): 스탠포드/UBC 폐기물 연구의 주저자인 크랄은 간과된 문제를 강조했다: “우리의 결과는 대부분의 소형 모듈 원자로(SMR) 설계가 실제로 관리 및 처분이 필요한 핵폐기물의 양을 2배에서 30배까지 증가시킬 것임을 보여줍니다…” news.stanford.edu. 이 발언은 SMR의 잠재적 환경적 단점을 강조한다. 이는 업계의 주장에 대한 반론으로, 정책 입안자들에게 첨단 기술이 곧 폐기물 측면에서 더 깨끗함을 의미하지는 않는다는 점을 상기시킨다. 그녀의 입장은 SMR 프로그램에 폐기물 관리 계획을 처음부터 통합할 것을 촉구한다.
- 사이먼 보웬 – 그레이트 브리티시 뉴클리어 회장(정부/전략적 관점): 영국이 SMR 공급업체를 선정한 후, 보웬은 이렇게 말했다. “우선협상대상자를 선정함으로써 우리는 청정하고, 안전하며, 자주적인 전력을 제공하는 데 결정적인 한 걸음을 내딛었습니다. 이것은 에너지 그 이상입니다 – 영국 산업을 재활성화하고, 수천 개의 숙련된 일자리를 창출하며… 장기적인 경제 성장의 기반을 구축하는 일입니다.” world-nuclear-news.org. 이 발언은 일부 정책 입안자들이 SMR을 전략적 국가 투자로 보는 방식을 요약한다. 단순한 전력 프로젝트가 아니라는 것이다. 이 인용문은 에너지 안보(“자주적 전력”), 기후 친화적 에너지(“청정”), 산업적 이점(일자리, 성장)을 강조한다. 이는 정부가 SMR이 광범위한 혜택을 제공할 것이라는 높은 기대를 갖고 있음을 시사한다.
- 톰 그레이트렉스 – 영국 원자력산업협회 최고경영자(시장 잠재력): 영국의 SMR 결정에 환영을 표하며, 그레이트렉스는 이렇게 말했다. “이 SMR들은 필수적인 에너지 안보와 청정 전력을 제공할 것이며… 수천 개의 고임금 일자리와… 상당한 수출 잠재력을 창출할 것입니다.” world-nuclear-news.org. 수출 잠재력 부분이 핵심이다 – 업계는 세계 시장을 보고 있으며 이를 선점하길 원한다. 그레이트렉스의 발언은 SMR이 단지 국내에만 이로운 것이 아니라, 한 나라가 전 세계에 판매할 수 있는 제품이 될 수 있다는 낙관론을 보여준다.
이러한 관점을 종합하면, 기대와 희망이 신중함과 함께 들린다. 업계와 많은 관계자들은 매우 낙관적이며, SMR을 청정 에너지, 경제 재도약, 수출 주도권의 혁신적 기회로 강조한다. 반면, 독립 연구자들과 원자력 회의론자들은 역사의 교훈을 잊지 말 것을 촉구한다 – 비용 문제로 많은 원자력 사업이 좌초되었으며, 폐기물과 안전이 항상 최우선이어야 한다고 강조한다.
진실은 아마 그 중간 어디쯤에 있을 것이다: SMR은 엄청난 잠재력을 가지고 있지만, 이를 실현하려면 경제적·환경적 도전 과제를 신중하게 관리해야 한다. 그로시가 암시했듯이, 필요한 것은 열정과 함께 “큰 책임감”이다 world-nuclear-news.org. 앞으로 10년간의 SMR 도입이 긍정적인 예측이 실제로 맞는지, 우려가 실제로 해소되는지를 보여줄 것이다. SMR이 약속의 상당 부분만이라도 이행한다면, 실제로 “핵발전의 미래”가 될 수 있으며, 세계 청정 에너지 도구 상자에서 소중한 도구가 될 수 있다 itif.org. 그렇지 않다면, 이전의 원자력 과대광고 사례들과 함께 역사책에 남게 될 것이다. 세계는 이 새로운 세대의 원자로를 위해 선구자들이 길을 닦는 모습을 주의 깊게 지켜보고 있다.