두산에너빌리티, 테라파워 SMR '나트륨' 핵심 기자재 만든다
2024년 제작성 검토 계약 이후 실제 생산 단계로 협력 확대
두산에너빌리티가 미국 차세대 원전 기업 테라파워(TerraPower)의 소듐냉각고속로(SFR) '나트륨(Natrium)' 초도호기에 들어가는 핵심 기자재 제작에 나선다. 지난 2024년 제작성 검토 단계에서 시작한 협력이 실제 제작 단계로 확대되면서 글로벌 소형모듈원자로(SMR) 공급망에서 입지를 넓히게 됐다.
두산에너빌리티는 테라파워와 나트륨 원자로의 원자로 보호용기(Reactor Guard Vessel), 원자로 지지구조물(Reactor Support Structure), 원자로 내부구조물(Core Barrel Structure)을 제작하는 계약을 체결했다고 14일 밝혔다.
이번에 제작하는 기자재는 미국 와이오밍주 케머러(Kemmerer)에 건설 중인 테라파워의 첫 나트륨 원전에 공급된다.
양사의 협력은 2024년 12월 본격화됐다. 당시 양사는 초도호기 핵심 기자재에 대한 제작성 검토 및 설계 지원 계약을 맺었다. 이후 실제 제작 과정에서 발생할 수 있는 문제를 사전에 점검하고 설계 개선사항을 개발·적용해 제작 발주가 가능한 수준까지 설계 성숙도를 높여왔다.
이번 제작 계약은 검토·설계 지원에 머물던 양사 협력이 실제 기자재 생산 단계로 넘어갔다는 데 의미가 크다. 두산에너빌리티는 대형 원전 주기기 제작 경험과 단조·소재, 원자로 핵심 기기 제작 역량을 기반으로 차세대 원전 분야에서도 글로벌 공급망 진입을 확대한다는 계획이다.
테라파워의 케머러 1호기는 전기출력 345MW(메가와트) 규모의 소듐냉각고속로(SFR)에 에너지저장 시스템을 결합한 차세대 원전이다. 액체 나트륨을 냉각재로 사용하는 원자로에서 생산된 열을 저장했다가 전력 수요가 증가할 경우 발전 출력을 최대 500MW까지 끌어올릴 수 있는 것이 특징이다. 최대 출력은 5시간30분 이상 유지할 수 있다.
프로젝트는 올해 들어 원자로 건설 단계에서도 진전을 보이고 있다. 미국 원자력규제위원회(NRC)는 지난 3월 4일 케머러 1호기에 건설허가를 발급하기로 결정했다. 상업 규모 첨단 원자로가 미국 NRC로부터 건설허가를 받은 첫 사례다. 이후 테라파워는 지난 4월 23일 케머러 1호기의 공식 건설 착수를 발표했다.
향후 후속 프로젝트가 이어질 가능성도 있다. 테라파워는 올해 1월 메타와 최대 8기의 나트륨 원전을 개발할 수 있는 협약을 체결했다. 초기 2기의 개발을 우선 추진하고 메타가 추가 6기에서 생산되는 전력을 확보할 수 있는 권리를 갖는 구조다. 초도호기 공급 실적이 향후 나트륨 원전 확대 과정에서 두산에너빌리티의 추가 기자재 수주로 연결될 수 있다는 관측이 나오는 배경이다.
두산에너빌리티 원자력BG 김종두 사장은 "이번 제작 계약은 테라파워와 다년간 쌓아온 긴밀한 협력과 신뢰를 바탕으로 체결됐다"며 "이번 프로젝트를 차질 없이 수행하는 한편 SMR 제조 역량을 지속적으로 강화하고 글로벌 공급 기업으로서의 역할을 확대해 나갈 것"이라고 말했다.
테라파워는 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠 등이 설립한 미국 차세대 원전 개발 기업이다. 주력 노형인 나트륨은 물 대신 액체 나트륨을 냉각재로 사용하고 감속재 없이 고속 중성자로 핵분열을 일으키는 4세대 소듐냉각고속로다.
케머러 프로젝트는 미국 에너지부(DOE)의 첨단원자로 실증 프로그램(ARDP)을 통해 지원을 받고 있으며, 테라파워와 미국 정부가 비용을 분담하는 방식으로 추진되고 있다.