"AI 전력 잡아라"…SMR, 차세대 에너지 게임체인저로 부상

데이터센터 전력 수요 폭증 속 탄소중립·안정 공급 대안 부상
정부, SMR 특별법 제정…민간 주도 실증·R&D 특구로 생태계 구축
피동 안전설계·모듈 건설 강점…SFR은 폐기물 부담 완화 대안 주목

ⓒ데일리안 AI 삽화 이미지

데이터센터가 24시간 쉴 새 없이 돌아가는 인공지능(AI) 시대, 전 세계는 지금 거대한 '전력 굶주림'에 빠졌다. 이런 상황에서 탄소중립과 안정적 공급이라는 두 마리 토끼를 잡을 구원투수로 소형모듈원자로(SMR)가 주목받고 있다.

이 같은 흐름 속에서 우리나라도 지난 12일 국회 본회의에서 'SMR 특별법'을 통과시키며 미래 에너지 주도권 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다.

이번 특별법의 핵심은 정부가 5년마다 SMR 시스템 개발 기본계획을 수립하고 국무총리 산하에 컨트롤타워인 'SMR 시스템 개발 촉진위원회'를 신설하는 것이다.

또한 민간 기업이 SMR 개발의 핵심 주체로 활동할 수 있도록 실증 부지와 재원 확보를 돕고 대학과 연구소, 기업이 밀집한 지역을 R&D 특구로 지정해 실증 거점을 마련하는 파격적인 지원책이 담겼다.

정책이 속도를 내는 배경에는 폭증하는 전력 수요가 있다. 생성형 AI와 클라우드 전환 확산은 전력 수요 구조 자체를 변화시키고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 2022년 약 460TWh였던 데이터센터 전력 소비가 올해 데이터센터 전력 소비량이 1000TWh를 넘어설 것이라고 전망했다.

기존 전력망만으로는 증가 속도를 감당하기 어렵고, 재생에너지의 간헐성을 보완할 안정적 전원이 필요하다는 인식이 확산되면서 SMR이 전략적 대안으로 부상했다.

SMR은 수백 메가와트(MW)급 이하의 작은 원자로로, 공장에서 모듈을 제작해 현장에서 조립하는 방식을 취한다. 이런 특성으로 건설 기간과 비용의 불확실성을 줄일 수 있다. 특히 대형 원전보다 부지 선택이 자유롭고 단계적으로 증설할 수 있다는 점이 최대 강점이다.

안전 설계도 한층 진화했다. 전기가 끊겨도 펌프 대신 중력이나 자연대류 같은 물리 법칙으로 원자로를 식히는 '피동형 방식'을 채택해 사고 위험을 원천 차단한다. 복잡한 외부 동력 장치 없이도 스스로 열을 식힐 수 있는 이 구조는 운영 인력과 비상 전원에 대한 부담을 줄이려는 시장의 요구와도 완벽히 맞닿아 있다.

현재 상용화에 가장 가까운 가압경수로(PWR) 방식이 '검증된 기술'이라면, 소듐냉각고속로(SFR) 방식은 '미래의 해답'으로 불린다. 물 대신 액체 소듐을 냉각재로 사용하는 SFR은 끓는점이 매우 높아 압력을 가할 필요가 없으므로 폭발 위험이 현저히 낮다.

특히 빠른 중성자를 활용해 사용후 핵연료를 태워 없애거나 다시 연료로 재활용할 수 있어, 원자력의 고질적 숙제인 폐기물 문제를 해결할 유력 후보로 꼽힌다.