빌 게이츠도 뭉칫돈 넣은 SMR…K-원전 스타트업 쑥쑥 커질까

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소형모듈원자로(SMR)는 전기출력 300㎿(메가와트) 이하 원자로다. 원자로와 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등 원전 주요기기가 일체화돼 있다. / 사진제공=한국원자력연구원

AI(인공지능) 발전과 기후위기에 따른 전력수요 급증을 해결할 차세대 발전원으로 SMR(소형모듈원자로)이 주목받고 있다. 탄소 발생 없이 대용량 발전이 가능한데다 기존 원자력 발전의 비용·안전 문제까지 극복할 수 있다는 평가에서다.

SMR은 출력량 300MW 이하로, 기존 대형 원전(1GW 이상)의 30% 수준인 소형 원자로다. 이름처럼 모듈화돼 있어 공장에서 발전기를 제작한 후 현장으로 운송해 설치하면 된다. 건설기간·비용이 적게 든다.

이에 산업단지, 데이터센터 등 전력 수요가 높은 지역에 설치하면 송배전 인프라 부담이나 송전 손실도 줄일 수 있다. 아직 상용화에 성공한 사례는 없지만 잠재력이 커 각국이 앞다퉈 SMR에 투자하는 모습이다. 우리 정부도 SMR 국산화에 적극 나서고 있다.

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소부장·유지보수…원전 창업 속속 등장

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국내에서 SMR 산업을 주도하는 건 두산에너빌리티, 한국전력 등 대기업·공기업이다. 그동안 SMR 관련 창업기업은 사실상 전무했지만 2022년 원전이 국가핵심전략산업으로 지정된 후 소재·부품·장비 개발이나 유지보수 시장에 도전하는 스타트업이 속속 생겨나고 있다. 정부도 기업당 6억원을 지원하는 초격차 스타트업 1000+ 프로젝트 등을 통해 성장 가능성이 높은 스타트업을 조기에 발굴하고 육성하고 있다.

한국원자력연구원 출신 정도영 대표가 2021년 창업한 큐토프는 레이저 기술을 활용해 특정 동위원소를 분리·고농축 생산하는 소재 스타트업이다. 큐토프가 개발하는 동위원소인 '산소-18' 등은 반도체 제조공정, 의약품 등과 함께 SMR 구동에도 사용되는 핵심 소재다. 큐토프는 블루포인트파트너스, 컴퍼니케이파트너스, 에스제이투자파트너스, 이앤벤처파트너스 등에서 50억원 이상의 투자를 받았다.

원전 재도전 기업인 삼홍기계도 주목을 받는다. 1995년 설립된 삼홍기계는 SMR 관련 기계·부품을 제조한다. 탈원전 정책에 따라 원전 사업을 축소했다가 2022년 법인을 새로 등록하면서 팁스(TIPS), 초격차 프로젝트 등 정부의 지원 사업에 선정됐다. 이미 주요 부품을 원전 대기업에 납품하는 걸로 알려졌다. 그밖에 황일순 서울대 원자핵공학과 교수가 2022년 창업한 마이크로우라너스는 납냉각 방식의 SMR 원자로 기술을 개발하고 있다.

설비 검사 등 유지보수 분야도 투자자들의 관심을 끈다. 딥아이는 AI(인공지능) 기반 비파괴검사 소프트웨어를 개발해 블루포인트파트너스, 인포뱅크, 울산창조경제혁신센터에서 4억원의 시드 투자를 유치했다. 원전 검증, 구조 해석, 비파괴 진단 등 엔지니어링 프로젝트를 수행하는 엠에스아이랩스도 3억원의 시드 투자를 받았다.

한국수력원자력 사내벤처 기업인 그린방사선은 원자로에서 발생하는 방사성 폐기물의 유리화 및 열분해 기술을 개발 중이다. 팹타머는 고분자물질인 압타머를 활용해 방사성 폐기물을 처리하는 기술에 도전하고 있다.

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갈 길 멀지만…가능성은 무궁무진

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한국형 SMR인 SMART의 모식도. 대형 원전에서 각기 따로 위치했던 증기발생기, 냉각재 펌프, 가입기 등 주요 기기를 원자로 격납용기 안에 넣은 일체형 원자로다/사진=한국원자력연구원

국내 SMR 스타트업이 넘어야 할 산은 아직 높다. 글로벌 전략 컨설팅 기업 레달은 '한국 딥테크 보고서'에서 국내 유망 딥테크 스타트업 432곳을 추렸는데 그중 차세대 원전 스타트업은 한 곳도 없었다. 보고서는 내수 중심의 문화와 함께 빈약한 민간 딥테크 투자가 원인이라고 지적했다.

실제 차세대 원전 분야 초격차 프로젝트에 선정된 스타트업 10곳 중 6곳은 아직 벤처투자를 받지 못했다. 해외에선 빌 게이츠 게이츠재단 이사장이 SMR 기업 테라파워를 설립하는 등 투자 거물들의 관심이 쏠린 것과 대조된다.

다만 업계는 정부의 정책 기조 변화와 시장성이 확인되면 창업이 빠르게 늘어날 것으로 기대하고 있다. 국내 원전 관련 기술력이 글로벌 최상위 수준이어서다. 한국은 원전 설비용량 및 기기로 글로벌 5위(26기)를 차지하고 있고, 중동·체코 등에도 원전을 수출하며 기술력을 입증했다.

업계 관계자는 "우주산업이 커지고 정부가 전폭적으로 지원하면서 대기업이 아니면 할 수 없을 것 같던 로켓(발사체) 개발 부분에 스타트업들이 도전해 성과를 냈다"며 "SMR 분야도 시장 가능성과 정부의 의지만 확실히 보여주면 스타트업의 성장이 가능하다"고 말했다.

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고석용 기자 gohsyng@mt.co.kr