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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 오클로의 원자로가 연료로 사용하는 HALEU(고순도 저농축 우라늄)의 조달 문제의 열쇠를 쥔 것은 센트러스 에너지(LEU)다.

센트러스 에너지는 미국에서 유일하게 HALEU 생산 라이선스를 가진 업체로, 첨단 원자로와 SMR에 필요한 연료를 공급한다. 사업의 핵심은 우라늄 농축과 연료 공급이며, 원자로 설계는 포함되지 않는다.

업체가 공급하는 HALEU는 SMR을 가동하는 데 필수다. 때문에 업체가 비록 직접적으로 원자로 개발에 뛰어들지 않았지만 월가는 SMR 시장의 견고한 확장과 함께 동반 성장할 유망주로 센트러스 에너지를 꼽는다. 원자력 에너지 공급망에서 중추에 해당한다는 판단이다.

HALEU는 우라늄-235 동위원소의 농도가 5~20%인 우라늄을 의미한다. 자연 우라늄에서 우라늄-235 동위원소의 농도는 0.7%에 불과하고, 대부분은 우라늄-238로 구성돼 있다.

기존의 상업용 원전은 주로 고순도가 아닌 단순히 저농축 우라늄(LEU)을 연료로 사용하는데 이는 우라늄-235 농도가 3~5% 수준이다.

HALEU의 경우 우라늄-235 동위원소의 농도가 훨씬 높기 때문에 LEU에 비해 에너지 밀도가 높고, 연료 효율과 연소 기간을 극대화 할 수 있다고 업계 전문가들은 설명한다.

뉴스케일 파워 원자로 모듈 [사진=업체 제공]

차세대 원자로 가운데 특히 SMR과 고속로 등은 소형화와 고효율, 장주기 운전 등의 이유로 HALEU를 반드시 필요로 한다.

동일한 부피나 무게로 더 많은 에너지를 생산하는 HALEU의 특성 상 발전소 단위를 작게 만들거나 연료 교체 주기를 획기적으로 늘릴 수 있다고 업계 전문가들은 설명한다.

연료 주기와 출력의 최적화, 효율성과 폐기물량 감소 등 여러 가지 강점을 지닌 HALEU가 SMR을 포함해 첨단 원자력 기술의 실현에 핵심이라는 얘기다.

센트러스 에너지 주가 추이 [자료=블룸버그]

오클로와 지난 2021년 파트너십을 체결한 센트러스 에너지는 HALEU 뿐 아니라 저농축 우라늄(LEU)의 중개와 첨단 핵연료 관련 기술 서비스도 제공한다. 우라늄 취급과 관리 분야에서 다양한 사업을 추진하는 종합 원자력 연료 및 서비스 업체인 셈이다.

전체 매출액에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 기존 원전용 저농축 우라늄 공급과 판매다. 해당 사업 부문의 매출액 비중이 80%을 웃돈다.

월가는 HALEU 관련 사업의 성장 가능성을 낙관한다. 현재까지 미국에서 독점 기업으로, 차세대 SMR 및 고속로 시장 성장과 함께 잠재성이 매우 높다는 판단이다.

실제로 오클로와 파트너십 이외에 업체는 미국 에너지부와 대형 상업용 원자력 발전소 및 미래 SMR 프로젝트를 추진하는 등 정부와 민간 부문의 장기 계약이 늘어나고 있다.

아직 저농축 우라늄에 비해 HALEU의 매출이 상대적으로 작지만 중장기적으로 시장의 고성장이 예상되며, 매출 성장과 고객 기반 확장 측면에서 센트러스 에너지가 유리한 입지를 점했다는 분석이다.

2025년 2분기 업체의 매출액은 1억5450만달러로 전년 동기 대비 18% 줄었고, 조정 주당순이익(EPS)도 1.59달러로 전년 동기에 비해 약 16% 감소했다.

하지만 주가는 10월30일(현지시각) 383.31달러에 거래를 마감, 연초 대비 5배 이상 뛰었다. 본격적인 주가 상승은 2024년 9월부터 두드러졌다. 지난해 9월 초 35달러 선에서 거래됐던 주가는 최근까지 984% 치솟았다.

투자은행(IB) 업계가 주목하는 또 하나의 SMR 유망주는 뉴스케일 파워(SMR)다. 오클로와 마찬가지로 뉴스케일 파워는 SMR 설계에 주력하는데 미 NRC의 설계 인하를 최초로 획득하면서 에너지 업계와 월가에 화제를 모았다.

첫 인가를 받으며 두각을 나타낸 데 따라 뉴스케일 파워는 루마니아 에너지 업체 로파워와 협력해 현지 첫 SMR 발전소 건설을 위한 엔지니어링 작업을 추진중이다.

작업이 2026년 중 마무리되면 로파워가 최종적인 사업 추진 여부를 결정하게 되고, 추진이 최종 결정되면 뉴스케일의 첫 상업용 프로젝트로 기록될 예정이다.

업체는 2030년까지 아이다호에 6개 모듈의 462메가와트 규모 상업용 발전소를 건설한다는 내용을 골자로 계약을 체결했지만 예상 비용이 당초 36억달러에서 93억달러로 급증한 데 따라 2023년 취소됐다.

보도에 따르면 업체는 현재 루마니아와 미국 테네시 등에서 SMR 설계와 건설 관련 신규 프로젝트를 협상 중이며, 최근에는 데이터센터용 전력 공급을 위해 미국의 IT 업체들과 활발한 논의를 벌이고 있다.

뉴스케일 파워는 국내외 기업들과 파트너십을 확대하며 미국 내 데이터센터에 전력을 공급하기 위한 프로젝트와 화력 발전 대체 사업, 유럽 진출 등 다각도로 사업 영역을 확대하는 움직임이다.

업체의 뉴스케일 파워 모듈(NPM)은 단일 출력을 77메가와트로 확장한 경수로 기반의 원자로로, 최대 12개 모듈 조합으로 924메가와트까지 발전 용량을 늘릴 수 있다.

패시브 안전 시스템, 즉 자연 냉각과 무인 운전을 근간으로 하는 설계를 채택해 외부 전력이나 인적 개입 없이도 원자로가 스스로 안전하게 냉각하거나 정지되기 때문에 안전성 측면에서 차별화 됐다는 평가다.

SMR 특성 상 간결한 구조를 취하기 때문에 원전 건설 기간과 부품 및 유지비를 전통적인 대형 원전보다 크게 절감할 수 있다.

지난 6월 발표된 뉴스케일 파워의 연구 결과에 따르면 원자로를 해수 담수화와 수소 생산 등 다양한 클린 에너지 분야에 활용할 수 있는 가능성이 검증됐다.

실제 시뮬레이션 결과 단일 NPM으로 탄소 배출 없이 하루 약 1억5000만 갤런의 담수를 생산할 수 있다는 사실이 확인됐다. 12개 모듈로는 하루 동안 인구 230만 도시의 담수화가 가능하며, 200톤의 수소 생산과 40만 가구 전력 공급이 가능하다는 계산이 나온다.

다만, 오클로와 마찬가지로 뉴스케일 파워도 아직 상업적 실운전과 수익 창출에 이르지 못한 만큼 변동성이 높을 것으로 월가는 예상한다.

뉴스케일 파워 주가는 10월30일 42.25달러에 거래를 종료해 연초 이후 138% 급등했다. 최근 1년과 5년 주가 상승률은 각각 120%와 317%로 파악됐다.

업체의 2분기 매출액은 805만달러로 전년 동기 대비 733% 급증했고, 같은 기간 1764만달러의 적자를 기록했다.

shhwang@newspim.com