SMR로 그려가는 대한민국의 탄소 중립

SMR로 그려가는 대한민국의 탄소 중립

대학생신재생에너지기자단 28기 민예슬

최근 '테라파워' 창립자이자 '게이츠 재단' 이사장인 빌 게이츠가 한국을 방문했다. 이재명 대통령을 비롯해 원전 사업을 주도하고 있는 재계 총수들과 만남을 가지며 SMR 투자에 대한 얘기를 나눴다. SMR은 탄소중립, 분산 에너지와 관련하여 전 세계에서 집중하고 있는 신에너지이다. 이와 관련하여 대한민국은 SMR과 함께하는 미래를 어떻게 준비하고 있는지 알아보자.

 

SMR의 동향

국제에너지기구(IEA)에 따르면, 소형 모듈형 원자로(SMR)에 대한 글로벌 투자는 현재 50억 달러 미만에서 2030년까지 250억 달러로 급증한다. 연간 투자는 2040년경 350억 달러로 정점을 찍는다. 선진국에서는 첫 소형 모듈형 원자로가 2030년경 완공될 예정이며, 미국, 캐나다 등 많은 나라에서 프로젝트가 진행 중이다. 이미 러시아와 중국에서는 가동을 시작했다. SMR은 급속도로 증가하는 에너지 수요를 감당할 수 있는 안전하고 유연한 에너지원이다. 더불어, 패시브 시스템으로 중대사고 발생 가능성을 크게 낮췄다. 많은 장점을 가진 SMR의 개발과 확대에 모두가 전력을 다하고 있다. 초기 몇 개의 프로젝트에서 더 많은 시장으로의 신속한 확대는 정부의 지원 정책과 초기 상업 프로젝트의 성공적 가동에 달려 있을 것이다. 

 

한국 정부의 노력

지난달 23일 대전 한국수력원자력 중앙연구원에서 i-SMR 시뮬레이터 센터 및 스마트넷 제로시티 관제센터 통합 준공식을 개최했다. i-SMR은 대형 원전 대비 10분의 1 수준의 발전용량(모듈당 170MW)에 안전성과 운전 유연성을 향상한 한국형 SMR이다. 원자력 기구(NEA)에 따르면 한국의 i-SMR은 22점을 받아 전체 74개 노형 중 10위를 차지했다. 이처럼 한국수력원자력은 i-SMR 개발에 박차를 가하며 2030년대 상업적 활용을 목표로 하고 있다. 또한, i-SMR 1호기 실증 부지도 올해 12월 확정할 예정으로 많은 관심이 집중되고 있다. 

지난 12일 배경훈 과학기술정보통신부 장관이 서울 종로구 HJ 비즈니스 센터에서 열린 기자간담회에서도 SMR의 필요성에 대해 언급했다. AI 확산으로 급증하는 전력 수요에 대응하기 위해 소형 모듈 원자로(SMR) 조기 도입을 검토하고 있다고 밝혔다. 그는 “에너지믹스를 균형 있게 준비해야 산업 경쟁력을 지킬 수 있다”며 2030년대 초반 상용화 가능성을 검토 중이라고 말했다. 이 밖에도, 내년 원자력안전위원회의 예산을 작년에 비해 157억 증액된 2926억으로 편성해 국회에 제출한다고 밝혔다. 특히, i-SMR이 안전하게 개발될 수 있도록 표준설계인가 심사 과정에서 발생하는 기술 현안을 해결하고, 규제 검증 기술을 적기에 확보할 계획이다.

 

민관 협력 강화로 한국형 SMR 경쟁력 제고

두산에너빌리티, 한국수력원자력, SK, HD현대중공업 등 다양한 기업들이 SMR 개발과 투자에 힘쓰고 있다. 두산에너빌리티는 뉴스케일의 2대 주주이자 미국 테라파워의 첫 SMR 사업에 주기기를 공급하며 글로벌 공급망에서 입지를 다졌다. 최근에는 미국의 차세대 원전 기업 엑스 에너지(X-energy) 등 4개 사가 협력하는 MOU를 체결했다. 이는 SMR 설계·건설·운영·공급망 구축·투자·시장 확대 등 다양한 분야에서 협력할 것으로 기대된다. 대표적인 사업으로는 한국-사우디 공동으로 개발한 스마트(SMART) 원전이 있다. 두산 에너빌리티는 1997년 스마트 원전 개발에 착수해 2015~2018년에 사전설계업무를 완료했으며, 추후 주요 기기 설계 업무에 참여하고 핵심 기자재를 공급할 예정이다. 현재는 표준설계인가(Standard Design Approval) 승인을 취득 중에 있다.

SK는 2022년 테라파워에 2억 5000만 달러(약 3000억 원)를 선제 투자해 선도 투자자 지위를 확보했다. 이후 2023년 한수원, 테라파워와 함께 ‘차세대 원전 기술 개발 및 사업화를 위한 상호 협력 계약’을 체결했다. 이는 테라파워가 개발 중인 소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor · SFR) 기반 4세대 SMR 나트륨(Natrium)의 실증과 상용 원자로 개발에 대한 협력 내용을 담았다. 또한 SK는 2023년 7월에 출범한 민관 합동 ‘SMR 얼라이언스’의 회장사이다. SK ㈜ 장동현 부회장은 “글로벌 시장에서도 공급망 구성과 사업 참여 등 SMR 리더십을 확보하기 위해 힘을 합치겠다”며 국내 SMR 생태계를 주도하고 있다.

 

국내 SMR 스타트업들의 도전

초격차 스타트업 1000+ 프로젝트는 23년부터 27년까지 5년간 친환경 ·에너지를 포함한 10대 신사업 분야에서 국가 경제의 미래를 이끌어갈 우수 딥테크 스타트업을 선정하고 집중 지원을 통해 글로벌 유니콘으로 육성하는 프로젝트이다. 선정된 스타트업은 3년간 최대 6억 원의 사업화 자금과 별도 평가를 거쳐 최대 6억 원의 R&D 자금 등 총 11억 원의 자금을 직접 지원 및 연계 지원받을 수 있다. 정부의 지원에 힘입어 SMR 관련 소재·장비 개발 및 유지 보수 시장에 도전하는 스타트업이 생겨나고 있다. 큐토프, 삼홍기계, 마이크로우라너스 등이 대표적인 SMR 기술을 개발하고 있는 기업들이다.

하지만 지난달 24일 글로벌 전략 컨설팅 기업 레달이 발간한 ‘한국 딥테크 보고서’에 따르면 차세대 원자력 분야에서는 민간 스타트업이 단 한곳도 존재하지 않았다. 실제 차세대 원전 분야 초격차 프로젝트에 선정된 스타트업 10곳 중 6곳은 아직 벤처 투자를 받지 못했다. 보고서는 내수 중심의 스타트업 문화, 제한적인 투자 회수(엑시트) 그리고 국외 자본 유입 부족 등 구조적인 한계에 직면해 있다고 지적했다. 더불어, 정부 중심의 연구개발 체계를 넘어 민간이 주도하는 기술사업화 기반이 마련돼야 한다고 제언했다.

 

SMR과 함께하는 탄소 중립

SMR은 안전성, 소형화, 경제성 등 많은 장점을 가지고 있다. 또한 앞으로 증가하는 전력 수요와 탄소 중립에 중요한 역할을 할 수 있다. 이를 상용화하고 주민 수용성을 높이기 위해서는 정부, 기업 및 스타트업 기업 등 모두가 노력해야 한다. 아직 SMR 관련 벤처 투자가 부족하지만, 앞으로 정부의 관심과 지원 그리고 구체적인 정책이 마련된다면 크게 성장할 수 있을 것으로 보인다. 

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참고문헌

[SMR의 동향]

1) 국제에너지기구(IEA), 「The Path to a New Era for Nuclear Energy」 , 2024년 , 국제에너지기구, 파리.

[한국 정부의 노력]

1) 한국수력원자력, i-SMR/SSNC, https://www.khnp.co.kr/main/contents.do?key=3769

[민관 협력 강화로 한국형 SMR 경쟁력 제고]

1) 두산에너빌리티, 「국내 스마트(SMART) 원전 : 소형모듈원전(SMR) : 에너지 솔루션 신사업」, 두산에너빌리티 공식 홈페이지, 2025년, https://www.doosanenerbility.com/kr/business/smr_smart

3) 조은효, 김동호, 「최태원·정기선, 빌 게이츠와 '차세대 원전' 협력체제 구축(종합)」, 파이낸셜뉴스, 2025.08.22, https://www.fnnews.com/news/202508221453378607

2) SK㈜, 「민관합동 『SMR 얼라이언스』 출범… SMR 경쟁력 강화」, SK뉴스, 2023.07.04, https://www.sk.co.kr/ko/media/news_view.jsp?pageNo=1&idx=1658&s_kind=subject&s_value=smr

[국내 SMR 스타트업들의 도전]

1) 레달, 한국 딥테크 보고서(Deep Tech Study Korea), 2025년 6월. 

2) 중소벤처기업부, 「초격차 스타트업 지원 성과부터 글로벌 스케일업 전략까지 한자리에」, 네이버 블로그, 2025.05.13, https://blog.naver.com/bizinfo1357/223864427380