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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 소형모듈러원전(SMR)이 주식시장에서 강력한 테마로 부상하며 세간의 관심을 모은 데는 인공지능(AI) 데이터센터 건설 붐이 배경으로 작용했다.

AI 모델을 이용한 자료 분석에 따르면 러시아의 아카데믹 로모노소프(Akademik Lomonosov)와 중국의 화넝스다오완 원전 등 전세계에 두 건의 소형모듈러원전(SMR)이 가동되고 있지만 미국과 유럽 등 서방에서는 상업적으로 운영되는 원자로가 없는 상태다.

뉴스케일 파워(SMR)가 미국 원자력규제위원회(NRC)의 설계 인증이라는 압도적인 기술적 진입 장벽을 넘고도 실질적인 상용 프로젝트를 가동하지 못하는 데는 기술의 문제가 아니라 경제성과 초기 사업 구조의 한계가 원인으로 자리잡고 있다.

업체는 유타주 지방전력협의회(UAMPS)와 협력해 아이다호 국립연구소 부지에 첫 소형모듈러원전(SMR) 발전소 구축을 추진했지만 원자재 가격 상승과 고금리로 인해 예상 균등화발전비용(LCOE)이 메가와트시(MWh) 당 58달러에서 89달러로 치솟았다.

발전 단가 폭등은 프로젝트에 브레이크를 걸었다. 기존의 석탄이나 가스, 태양광 대비 가격 경쟁력이 떨어지자 전력 사전 구매에 나섰던 지자체들이 부담을 느끼며 대거 이탈했고, 결국 목표를 달성하지 못한 채 2023년 11월 첫 상업화 프로젝트가 전격 철회된 것.

업체가 승인 받은 기존 모델은 모듈당 50메가와트급인데 경제성을 높이기 위해 모듈 출력을 77메가와트급으로 상향 조정하면서 시장 수요가 상황. 문제는 77메가와트 모델에 대한 신규 승인이 필요한데 대형 고객사들이 새로운 인증이 확정될 때까지 최종 계약을 미루는 상황이다.

공급망 미비도 상용화의 걸림돌이다. 소형모듈러원전(SMR)의 핵심은 공장에서 제조해 단가를 낮추는 이른바 '모듈화' 전략이지만 대량 생산을 위한 제조 인프라와 공급망이 제대로 갖춰지지 않은 실정이다.

뉴스케일 파워는 독점 상업화 파트너인 ENTRA1 에너지를 통해 프로젝트를 수주, 개발하는 방식으로 사업 모델을 전면 개편하면서 실제 고객과 직접 계약 체결 이연과 초기 정비 단계의 시간이 필요하다는 지적도 나온다.

최대 6GWe의 전력을 공급하는 내용을 골자로 한 테네시강 유역 개발청(TVA)과 협약은 규모 측면에서 역대 최대 소형모듈러원전(SMR) 프로젝트로 꼽히지만 구조적으로는 실제 수주와 매출 반영까지 넘어야 할 장벽이 적지 않다.

무엇보다 뉴스케일 파워가 직접 발전소를 건설에 전력을 판매하는 것이 아니라 상업화 전담 파트너사인 ENTRA1 에너지가 자금을 조달해 소형모듈러원전(SMR) 발전소를 건설 및 소유하고 테네시강 유역 개발청(TVA)은 여기서 생산되는 전력을 장기 전력구매계약(PPA) 형태로 매입하는 구조다.

테네시강 유역 개발청(TVA)이 미국 정부 소유의 유틸리티 기관으로, 자금력과 사업 추진 의지가 강력하다는 점은 긍정적이지만 과거 아이다호 프로젝트(CFPP)처럼 건설비 증가로 전력 판매 단가가 상승할 경우 내부 심의나 규제 기관의 검토 과정에 계약 규모가 축소되거나 지연될 위험이 남아 있다는 분석이다.

뱅크오브아메리카(BofA)가 낙관하는 이유는 구속력 없는 협정이 일부라도 실제 전력구매계약(PPA) 확정으로 이어질 수 있기 때문이다. 주가가 최근 1년 사이 약 70% 폭락하며 악재를 충분히 반영한 가운데 부분 계약이라도 성사될 경우 작지 않은 상승 촉매제가 될 것이라는 주장이다.

테네시강 유역 개발청(TVA)이 석탄 화력 발전소를 조기 폐쇄하고, 지역 내 급증하는 AI 데이터센터와 제조업 전력 수요를 채우기 위해 무탄소 전원이 절실한 상황도 뉴스케일 파워와 최종 계약을 기대하게 하는 대목이다.

시장 조사 업체 그랜드 뷰 리서치에 따르면 소형모듈러원전(SMR)은 전세계 전력 수요 급증과 탄소 중립 이행이 맞물리면서 폭발적인 성장이 기대되는 시장이다.

전세계 시장 규모는 2026년 68억달러 수준에서 2030년 초반 100억~150억달러에 이를 것으로 예상된다.

세계원자력협회(WNA)와 주요 시장조사 기관에 따르면 2035~2040년까지 전세계적으로 약 20~100기가와트 이상의 소형모듈러원전(SMR) 신규 설비가 도입될 전망이다.

수요 폭발을 이끄는 핵심 요인은 빅테크의 AI 데이터센터 투자다. 마이크로소프트(MSFT)와 아마존(AMZN), 알파벳(GOOGL) 자회사 구글 등 하이퍼스케일러들이 AI 가동에 필요한 전력 수급을 위해 전통적인 원자력이나 소형모듈러원전(SMR) 개발사들과 장기 전력구매계약(PPA)이나 투자 협약을 잇달아 체결하고 있다.

기존 대형 원전 대비 필요한 부지 면적이 100분의 1 수준에 불과하고 안전성이 높아 전력 수요처 인근에 설치가 가능하다는 점도 소형모듈러원전(SMR)의 강점으로 꼽힌다.

AI 데이터센터는 365일, 24시간 단절 없는 전력 공급이 필요하지만 태양광과 풍력 등 재생에너지는 기후 여건에 따라 출력 변동성이 크기 때문에 소형모듈러원전(SMR)과 같은 기저 전력으로 부적격하다는 의견이 지배적이다.

데이터센터 이외에도 소형모듈러원전(SMR) 수요를 뒷받침하는 구조적 여건이 견고하다는 진단이다. 기존 석탄 화력 발전소를 대체할 에너지원으로 소형모듈러원전(SMR)이 꼽히고, 에너지 집약적 산업 단지와 특수 지역 전력망, 해수 담수화 등에도 해결첵으로 통한다.

AI 모델의 분석에 따르면 뉴스케일 파워가 테네시강 유역 개발청(TVA)과 실제 전력구매계약(PPA)을 체결할 경우 연간 수 억 달러 규모의 지속적인 매출 창출이 가능할 전망이다.

양측의 협약이 최대 6기가와트 규모로, 파이프라인의 전체 수주 규모는 업체의 77메가와트급 모듈 약 70~80기에 해당한다. 모듈 당 공급 단가를 감안할 때 전체 파이프라인의 원자로 및 핵심 설비 가치는 150억~200억달러에 이른다는 계산이 나온다.

뉴스케일 파워는 발전소를 직접 건설, 운영하지 않고 설계를 제공한 뒤 장비를 판매하는 전략을 취하기 때문에 모듈 제작과 착공 진행률에 따라 매출이 순차적으로 인식되는 구조다.

초기 수 년간 모듈 상세 설계와 인허가 지원 수수료를 연간 수천만 달러 확보할 것으로 보이고, 2028~2030년 본격적인 착공과 장비 인도가 진행되는 시기에는 연간 매출이 4억~5억달러로 뛸 전망이다.

뿐만 아니라 영업이익과 당기순이익의 흑자 전환도 가능하다는 의견이다. 최근까지 업체는 연간 1억~2억달러 규모의 영업 적자를 내고 있지만 테네시강 유역 개발청(TVA)의 프로젝트 수주가 정상 궤도에 오르면 연간 4000만~5000만달러의 영업이익과 당기순이익을 올릴 수 있다는 얘기다.

다만, 개발을 총괄하는 ENTRA1 에너지에 지급해야 하는 성과 마일스톤 및 상업화 수수료가 크기 때문에 초기 인식되는 이익 중 일정 부분이 ENTRA1 에너지측으로 분산될 수 있다.

한편에서는 6기가와트 전체가 한 번에 발주되기보다 1차적으로 1~2개 플랜트를 먼저 건설하고 단계적으로 확대하는 방식을 취할 여지가 높아 매출 반영이 2030년대 중반까지 장기적으로 이뤄질 가능성이 높다고 판단한다.

shhwang@newspim.com