[SMR 패권경쟁①] AI가 쏘아 올린 전력 전쟁…SMR 경쟁 레이스

빅테크發 전력난에 SMR 주목…中·加·美 실증 경쟁 가속

韓, i-SMR 표준설계인가 신청…2035년 상용화 목표

[※편집자주 : AI 데이터센터 확산과 탈탄소 흐름 속에서 소형모듈원자로(SMR)가 차세대 에너지 패권 경쟁의 중심으로 떠오르고 있습니다. 기술 개발을 넘어 인허가, 공급망, 국제규범, 투자시장이 맞물리는 가운데, 최근 과학기술정보통신부도 SMR 선박 기업 간담회를 열고 2035년 건조 착수를 위한 민관 협력 논의에 나섰습니다. 연합인포맥스는 글로벌 SMR 개발 레이스와 바다 위 원자로로 주목받는 MSR 선박, 관련 기업 등을 3건의 기사로 짚어봅니다.]

(서울=연합인포맥스) 윤영숙 기자 = 인공지능(AI) 확산이 전 세계 전력 시장의 판을 흔들고 있다. 구글과 아마존, 마이크로소프트 등 빅테크 기업들이 데이터센터를 빠르게 늘리면서 24시간 안정적으로 전기를 공급할 무탄소 전원 확보가 산업 경쟁력의 변수로 떠올랐다. 이 틈을 파고든 것이 바로 소형모듈원자로(SMR)다.

2026 부산국제원자력산업전에 전시된 혁신형 소형모듈원전(i-SMR) 모형[출처: 연합뉴스 자료사진]

◇ 'AI 데이터센터'가 불러온 차세대 에너지원 'SMR'

4일 관련업계에 따르면 SMR은 통상 전기출력 300메가와트(MW) 이하의 모듈형 원자로를 말한다. 주요 기기를 공장에서 제작해 현장에서 조립하는 방식으로 건설 리스크를 줄이고, 기존 대형 원전과 달리 사고 발생 시 작업자의 조작이나 외부 동력 장치 없이 중력이나 자연순환 등으로 원자로를 스스로 냉각시켜 안전성을 확보한다.

SMR은 발전뿐 아니라 해수담수화, 수소 생산, 지역 난방, 공정열, 선박 추진용 동력 등으로 활용 범위가 넓은 것으로 알려졌다.

특히 최근 들어 AI 데이터센터가 확대되면서 SMR이 핵심 대체 에너지원으로 부상하고 있다.

그로쓰 리서치(Growth Research)가 지난해 10월 내놓은 'SMR 산업분석보고서'에 따르면 구글, 아마존, 마이크로소프트 등 빅테크가 데이터센터 건설에 집중하면서 SMR이 주목받고 있다. 특히 데이터센터 인근에 발전원을 함께 배치하는 코-로케이션(Co-location)이 가능하다는 점에서 24시간 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 대체 에너지원으로 부상하고 있다는 것이다.

현재 글로벌 SMR 시장은 지난해 기준 74억9천만달러 규모에 이를 것으로 추산되며 2030년에는 114억7천만달러 규모로 성장할 것으로 예상된다.

전세계 SMR 선도국 주력 모델 개발 현황[출처: 산업연구원(KIET) 산업경제분석 '산업AI 시대 SMR의 부상' 보고서]

◇ 글로벌 선진국 건설허가와 착공 단계 돌입

세계 SMR 경쟁은 설계 단계를 넘어 건설허가와 착공 단계로 이동하고 있다.

미 세계원자력협회(WNA)의 'SMR 글로벌 프로젝트 트래커'와 국제원자력기구(IAEA) 'SMR 카탈로그 2024' 자료 등에 따르면 상용 운전에 가장 먼저 도달한 국가는 중국과 러시아다.

중국은 전기출력 125MW급 경수로형 SMR인 ACP100, 이른바 '링룽 1호'를 하이난성에서 건설 중이며, 고온가스로 HTR-PM은 2023년 상업운전에 들어갔다. 러시아는 부유식 원전 '아카데믹 로모노소프'를 운전 중이고, 납냉각고속로 BREST-OD-300 건설을 진행하고 있다.

미국은 지난 3월 원자력규제위원회(NRC)가 테라파워의 와이오밍주 '나트륨' 원자로 건설허가를 신청하면서 비경수형 차세대 원전 실증에 속도를 냈다.

캐나다는 온타리오전력공사(OPG)가 GE히타치의 BWRX-300을 달링턴 부지에 짓는 프로젝트를 추진 중으로, 2025년 4월 건설허가를 받고 올해 3월 운전허가를 신청했다. 프랑스는 누워드 SMR과 뉴클레오를, 영국은 롤스로이스 SMR의 윌파(Wylfa) 배치를 앞세워 유럽 내 SMR 경쟁에 가세하고 있다.

국내 SMR 주요 모델 및 노형 개발 현황[출처: 산업연구원(KIET) 산업경제분석 '산업AI 시대 SMR의 부상' 보고서]

◇ 한국 'i-SMR' 승부수…상용화 골든타임 사수 관건

한국도 독자 노형인 i-SMR로 인허가 레이스에 들어섰다. i-SMR 기술개발사업단은 i-SMR 표준설계인가를 올해 3월 말 원자력안전위원회에 공식 신청했다.

표준설계인가는 동일 설계 원자로를 반복 건설할 때 인허가 절차를 간소화할 수 있는 제도다. 원전을 건설하기 전 규제기관으로부터 설계의 종합적인 안전성을 인정받는 것으로, 상용화를 위한 첫 번째 관문이다.

i-SMR은 발전 용량을 170㎿로 줄이고 모듈화 제작 기법을 적용한 한국형 SMR이다. 2023년 2월 사업단이 출범했으며 2028년까지 총 3천992억원의 개발비가 투입된다.

우리나라는 i-SMR을 포함해 경수로 모델 3개와 비경수로 모델 3개를 각각 개발하고 있다. 상용화 목표 시점은 2035년이다.

제도 기반도 마련됐다. 정부는 올해 2월 국회를 통과한 'SMR 개발 촉진 및 지원에 관한 특별법'을 통해 연구개발과 실증, 산업 생태계 조성에 나서기로 했다.

특별법은 과학기술정보통신부가 5년마다 SMR 시스템 개발 기본계획을 세우고, 원자력진흥위원회 산하에 SMR R&D 정책 컨트롤타워를 두도록 한 것이 핵심이다.

다만 상용화의 관건은 속도다. 업계에서는 한국이 i-SMR 인허가와 공급망 구축을 병행하지 못하면 글로벌 초기 시장을 놓칠 수 있다는 지적이 나온다.

SMR 경쟁은 기술개발 단계를 넘어 규제, 금융, 공급망을 함께 겨루는 패권 경쟁으로 이동하고 있는 분위기다.

배경훈 부총리, SMR 선박 기업 간담회[출처: 연합뉴스 자료사진]

ysyoon@yna.co.kr