바이든 시대에 두산重 ‘소형모듈원전’ 주목받는 이유

[이데일리 김영수 기자] 신재생에너지 부문에 대한 투자를 대폭 확대하는 미국 바이든 행정부가 들어서면서 두산중공업(034020)이 제작 기술을 보유하고 있는 ‘소형모듈원전’(Small Modular Reactor, SMR)이 주목받고 있다. 전기 출력이 300MWe 이하인 소형 원전을 의미하는 SMR는 기후온난화 대응을 위한 탄소 감축의 주요 대안으로 부상하고 있으며 기존 대형 원전에 비해 안전성, 경제성, 운용성이 획기적으로 개선됐다는 평가를 받고 있다. 두산중공업은 앞으로 해상풍력발전, 수소연료전지와 함께 SMR를 미래 핵심 성장동력으로 성장시킨다는 계획이다.

25일 업계 및 미국 NIA(Nuclear Innovation Alliance) 등 시장전망조사기관에 따르면 SMR 시장은 오는 2035~2040년까지 21~34GWe 규모로 확대될 것으로 예상된다. 이에 따라 최고 수준의 원전 모듈 제작 기술을 보유하고 있는 두산중공업의 글로벌 수주도 급증할 것으로 전망된다.

두산중공업은 앞서 미국 SMR 개발사인 뉴스케일(NuScale Power)에 대한 지분투자를 통해 글로벌 수주 역량을 강화했다. 뉴스케일은 지난 2019년 두산중공업의 원전 모듈 제작 역량 및 기술을 높이 평가해 지분 투자와 함께 해외에 건설되는 SMR 원전에 제작사로의 참여를 제안했던 것으로 잘 알려져 있다. 이에 NPM(NuScale Power Module) 제작을 포함한 사업협력협약을 체결했으며 국내 재무적 투자자(FI)와 공동으로 뉴스케일에 총 4400만달러(약 500억원) 지분 투자를 완료했다.

뉴스케일은 미국 포틀랜드 오리건주에 위치하며 약 380명의 직원이 근무하고 있다. 뉴스케일이 설계한 SMR는 전 세계 SMR 중 최초로 미국 원자력규제위원회(NRC)의 승인을 받은 사례로 미국은 물론 캐나다, 체코, 요르단 등 전 세계에서 SMR 사업을 본격 추진할 수 있게 됐다.

뉴스케일 SMR의 가장 큰 특징은 기존 대형원전과 달리 원자로, 증기발생기, 가압기와 같은 주기기를 하나의 모듈에 집약시키고 대형 원전의 거대 콘크리트 돔(Dome)인 격납 건물까지 이 모듈에 일체화했다는 점이다. 대형 원전의 150분의 1 수준으로 원전 크기를 줄인 것이다.

아울러 모듈 1대는 최대 60MWe의 전기 출력을 낼 수 있는데 뉴스케일 SMR 원전에는 모듈을 총 12대까지 설치할 수 있으므로 지역의 전력 수요에 맞춰 모듈 수를 조절해 60~720MWe의 전력을 생산할 수 있다. 일체화된 모듈을 공장에서 제작해 현장에서 단순하게 설치할 수 있다는 장점도 갖고 있으며 모듈 자체가 격납 용기를 포함하고 있기 때문에 대형 원전과 같은 별도의 격납 건물이 불필요하다. 공기 단축뿐 아니라 건설비 절감이 가능한 셈이다.

▲뉴스케일 소형모듈원전 단면. (사진=두산중공업)

업계 관계자는 “미국 정부는 세계 원전 시장에서 주도권을 회복하기 위해 뉴스케일 개발에 대한 자금 지원뿐 아니라 실증을 위한 최초 원전 건설 사업도 적극적으로 지원하고 있다”며 “새로운 모델의 원전을 처음 건설하면 발주사는 리스크에 대한 부담이 크게 마련인데 에너지부(Department of Energy)는 전력기관인 UAMPS(Utah Associated Municipal Power Systems)에 건설 비용을 분담해 주는 한편 대출 담보도 지원할 계획”이라고 전했다.

두산중공업의 SMR 첫 수주 역시 UAMPS가 미국 아이다호주에 추진 중인 프로젝트가 될 전망이다. UAMPS는 NRC로부터 원전 건설 허가를 2025년에 취득할 계획이며 이후 본격적으로 콘크리트 타설을 시작해 2029년에는 첫 번째 NPM이 상업 운전을 개시하게 된다. 총 720MWe 규모인 이 프로젝트는 60MWe급 SMR 12기로 구성된다. 두산중공업은 올해부터 주단소재, 주기기 등을 본격 수주하고 제작에 착수할 예정이며 향후 NPM 제작 시 국내 100여 개 업체들을 활용할 계획이다.

나기용 두산중공업 원자력BG장은 “두산중공업은 향후 미국 및 세계 원전 시장의 뉴스케일 SMR 건설 사업에서 최소 13억달러(약 1조 5000억원) 규모의 핵심 기자재를 공급할 예정”이라며 “뉴스케일의 사업확대에 따라 수주가 더욱 늘어날 것으로 기대한다”고 말했다.

▲뉴스케일 소형모듈원전(SMR) 플랜트 가상 조감도. (사진=두산중공업)