[추석기획 /2부] 먼저 온 미래 - 디지털 경제, ''SMR''이 책임진다 with. 김형대 경희대 원자력공학 교수｜윤지호의 경제쇼｜KBS 260925 방송

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💡 한 줄 결론

SMR은 디지털 경제의 전력 병목과 탄소 감축 요구에 대응할 후보지만, 그 역할을 현실화하려면 첫 호기의 건설·경제성·안전성을 입증해야 한다.

📌 핵심 요점

1. AI 경쟁의 제약이 전력 확보로 확장되고 있다. 방송은 데이터센터의 높은 가동 신뢰도와 탄소 감축 요구를 함께 충족할 전원이 필요하다는 점에서 원전·SMR의 역할을 강조한다.
2. SMR 경쟁의 중심은 기술 개발에서 최초 실증과 상용화로 이동하고 있다. 뉴스케일 사례는 인허가 통과만으로 투자자 확보와 실제 발전소 건설이 보장되지 않음을 보여준다.
3. 소형화·일체형 설계·공장 제작·피동안전은 사업 부담과 사고 위험을 줄이려는 접근이다. 다만 설계상의 이점이 경제성과 안전성 검증의 완료를 뜻하지 않으며, 방사성폐기물 관리도 필요하다.
4. 한국의 기회는 원자로 설계뿐 아니라 주기기·부품 제조와 EPC에 걸쳐 있다. 두산에너빌리티의 선행 제작 경험과 국내 건설사의 조달·공정 관리 역량이 강점으로 평가되지만, 구체적인 계약과 지식재산권 문제는 별도 확인 대상이다.
5. 첫 호기를 끝까지 추진할 자본과 실행력이 상용화 경쟁을 좌우한다. 방송은 캐나다 달링턴의 정부 지원과 빅테크의 투자·전력 구매 참여를 소개하며, 한국 i-SMR도 기존 공급망과 건설 경험을 활용해 실증을 앞당겨야 한다고 제안한다.

🧩 배경과 문제 정의

• AI 데이터센터의 전력 수요가 커지면서 전력 확보가 디지털 경제의 핵심 병목으로 부상했다. 미국이 한국과 일본의 투자·공급망 역량을 필요로 한다는 진단이 출발점이다.
• 기후변화 대응과 안정적인 전력 공급을 함께 충족해야 한다는 요구가 원전과 소형모듈원자로(SMR)에 대한 관심을 높이고 있다. 단기 전력 확보와 장기 무탄소 전원 확보는 구분필요가 있다.
• SMR 경쟁은 기술 개발에서 최초 실증과 상용화로 이동하고 있다. 실제 건설·경제성·안전성 검증과 민간 투자 유치가 과제로 남아 있다.
• 한국의 기회는 원자로 기술뿐 아니라 주기기 제조, 부품 공급망, 설계·조달·시공(EPC), 공정 관리에 걸쳐 있다. 지식재산권과 국가 간 이해관계는 별도로 풀어야 할 문제다.

🕒 시간순 섹션별 상세정리

1. AI 산업의 전력 병목과 한·일 협력 수요

• 탄소중립 에너지 인프라를 구축하려면 기술 개발과 함께 사회적 소통과 학문 간 융합이 필요하다. 넷제로 에너지 인프라 융합센터는 이러한 협력을 위해 만들어졌다 [00:39]
• AI 모델 개발에서 다른 요소를 최적화해도 전력 부족이 마지막 장애물로 남는다는 진단이다. 샘 올트먼이 미국 의회 청문회에서 가장 필요한 것으로 전력을 꼽았다는 사례가 근거로 드러난다 [01:37]

2. 기후변화 대응이 원전 상용화와 투자 수요를 확대한다

• 세계 원전·SMR 산업의 초점은 기술 개발에서 상용화로 이동하고 있다. 상용화는 기술 개발 이후 넘어야 할 가장 어려운 단계로 평가된다 [02:47]
• 기후변화 대응에서 재생에너지와 원전이 무탄소 전원의 핵심 선택지로 드러난다. 화력발전을 줄이면서 기존 전력 인프라를 유지해야 한다는 조건이 원전의 필요성을 높인다는 논리다 [03:17]

3. 테라파워의 최초 실증과 한국 공급망의 역할

• 빅테크의 AI 모델·학습과 반도체 생산 준비에 비해 이를 가동할 전력이 마지막 병목이라는 설명이다. 빅테크가 이 문제를 미리 예상해 전력 확보를 추진했을 가능성도 제기된다 [05:03]
• 테라파워는 건설 허가를 받고 착공한 상태로 소개되며, 설계로 존재하던 기술을 최초 호기로 입증해야 하는 단계에 놓여 있다. 한국과의 협력은 집적된 공급망을 확보하려는 목적일 수 있다는 추정이다 [05:48]

4. 웨스팅하우스 지분 인수와 기술·특허 문제의 구분

• 웨스팅하우스 지분을 인수한다고 미국의 핵심 원전 기술을 모두 확보할 수 있는 것은 아니라는 견해다. 지분 참여의 의미는 한미 간 신뢰 관계를 강화하는 통로에 가깝게 평가된다 [08:43]
• 특허 문제를 상당 부분 완화할 가능성은 있지만 확실하다고 단정하지 않는다. 양국이 사업 이익을 공유하면 사업을 훼손하는 분쟁을 제기할 유인이 줄어들 수 있다는 논리다 [09:10]

5. 단기 전력 확보와 장기 탄소비용 대응은 다르다

• 선박용 엔진 등을 활용한 전력 공급은 가능하지만 장기적인 대안으로는 한계가 있다는 판단이다. 제품 생산에 사용한 전력과 인프라의 탄소 배출에 비용을 부과하는 흐름이 그 근거다 [10:23]
• AI 분야에 탄소세가 현재 적용되는지는 확신하지 않지만, 향후 비슷한 제약을 받을 것으로 전망한다. 가스터빈은 단기 공급 확대에 활용하더라도 5년 뒤를 준비하려면 무탄소 전원을 확보해야 한다는 주장이다 [10:32]

6. 데이터센터의 높은 가동 신뢰도와 배터리의 한계

• 데이터센터에는 연간 99.999% 가동을 뜻하는 ‘파이브 나인’ 수준의 신뢰도가 요구된다는 설명이다. 허용 중단 비율은 0.001%이며, 자막에서는 이를 연간 약 15분으로 환산해 제시한다 [11:24]
• 초대형 데이터센터의 전력 수요를 고려하면 대용량 배터리도 빠르게 소진될 수 있다는 우려다. 배터리를 보완 수단으로 쓰더라도 높은 신뢰도를 확보하는 데 한계가 있다는 주장이다 [12:16]

7. 미국의 대형 원전·SMR 병행과 투자 공급망 경쟁

• 미국은 검증된 대형 원전과 SMR을 병행하는 전략을 추진한다. 대형 원전은 기술이 입증됐지만 미국 내부에서 정해진 일정에 맞춰 건설할 역량이 약해져 실행 불확실성이 크다는 진단이다 [12:54]
• 미국 정부의 대규모 투자와 한국·일본의 참여가 함께 거론되지만, 자금 부담과 지분 구조는 사업마다 다르다. 전체 사업을 어느 한쪽의 자금만으로 추진한다고 단정하기 어렵다 [13:52]

8. SMR의 실증 불확실성과 일체형 설계의 이점

• 가압경수로 등 물을 사용하는 원자로의 기반 기술은 이미 존재하지만, 새로운 SMR 개념을 실제로 건설·실증·상용화하는 과정에는 불확실성이 남아 있다 [14:55]
• 주요 구성품을 하나의 용기에 넣는 일체형 설계는 구성품과 연결부를 줄여 파손·냉각재 누출 가능성을 낮추려는 방식이다. 모듈을 공장에서 미리 제작할 수 있다는 장점도 드러난다 [15:55]

9. 다양한 SMR 설계와 표준화 이후의 재편 가능성

• 상용화를 진지하게 검토하는 SMR 설계가 약 68종으로 드러난다. 아직 단일한 표준이 정착하지 않아 다양한 설계가 경쟁하는 단계다 [17:29]
• 초기 자동차 산업에서는 안전성과 경제성에 대한 반발 속에 세계적으로 1,000개가 넘는 기업이 등장했다가, 포드의 대량생산과 표준화 이후 100개 미만으로 줄었다는 사례가 드러난다. SMR도 유사한 재편을 겪을 수 있다는 전망이다 [17:49]

10. 최초 호기 사업화와 한국의 경수로·제조 역량

• SMR은 개별 기술 개발과 시스템 통합을 넘어 최초 실증 모델을 사업화하는 단계에 진입하고 있다. 투자자 확보와 장기 사업 계획을 바탕으로 누가 언제 첫 호기를 구현하느냐가 핵심 경쟁 요소다 [18:48]
• 한국은 가압경수로 기술을 반복적으로 활용하며 내재화했고, 이를 변형한 경수로형 SMR에서도 상용화 단계의 역량을 갖췄다는 평가다. 제조·공급·서비스·유지보수 경험도 협력 수요를 만드는 강점이다 [19:55]

11. 독자 SMR 개발에도 남는 지식재산권 해석 차이

• 기존 지식재산권 논쟁의 배경은 한국이 미국에서 도입한 가압경수로 기술에 있다. 국내 SMR 개발에서는 기존 도입 기술의 요소를 최대한 배제하려 한다는 설명이다 [20:50]
• 국내에서는 기술적으로 별도의 경로를 걷고 있다고 판단하지만 상대측이 이를 인정하지 않는다는 문제가 남는다. 한미 관계와도 얽혀 있어 기술적 독자성만으로 분쟁 해소를 단정하기 어렵다는 입장이다 [21:08]

12. 민간이 감당할 수 있는 규모로 사업 위험을 낮춘다

• 대형 원전은 사업 위험이 커 정부 주도 계획 없이는 추진하기 어렵고, 한 번의 사업 실패가 대기업의 존립까지 위협할 수 있다는 설명이다 [21:56]
• SMR의 소형화는 민간이 감당할 수 있는 수준으로 사업 규모를 줄이는 접근이다. 장기적으로는 민간이 필요에 따라 직접 구매·개발·사용하는 시장을 지향하지만, 이것이 경제성 검증의 완료를 뜻하지는 않는다 [22:15]

13. 사고 우려에 대응하는 소형화와 피동안전 설계

• 민간 참여 확대와 별개로 SMR도 원자로이며, 충분한 상용화 검증이 이뤄지지 않았다는 반론이 제기된다. 후쿠시마 등 대형 사고의 기억과 사회적 수용성은 여전히 해결해야 할 쟁점이다 [22:35]
• 소형화는 내부 우라늄 등의 양을 줄이고 자연순환으로 냉각할 수 있는 규모를 구현하려는 설계 철학을 포함한다. 사고로 원자로에 접근하지 못하더라도 자연적으로 열을 제거하는 피동안전 기능을 목표로 한다 [23:26]

14. 두산에너빌리티의 선행 제조 경험과 제작 경쟁력

• 두산에너빌리티는 원전뿐 아니라 터빈, 화력발전, 담수화 설비 경험을 가진 기업으로 묶인다. 화력발전 시장 축소에 대응해 SMR에 투자하고 제작 기술을 일찍 연습한 것이 강점으로 평가된다 [25:09]
• SMR 제작은 많은 구성품을 좁은 공간에 넣어야 하므로 단순 축소와 다르다. 부품 배치, 제작 순서, 재료 선택, 열팽창 시 간섭 여부를 사전에 설계하고 실제 제작 경험으로 검증해야 한다 [26:04]

15. 원자로 설계를 발전소로 구현하는 EPC 역량

• 미국에는 SMR 설계 기업이 많지만 공급망과 사업 관리 역량이 부족하다는 진단이다. 한국의 중공업 기업은 주요 기기를 공급하고, 다른 기업들은 조달·건설·사업 관리를 맡을 기회를 얻는다 [27:16]
• 원자로 외에도 다양한 부대설비가 필요하지만 미국 설계사들은 이를 다른 주체가 해결할 것으로 가정하는 경향이 있다는 지적이다. 한국 기업의 일반 플랜트 경험은 발전소 전체를 구현하는 데 강점으로 작용한다 [27:46]

16. 미국의 장기 원전 지원과 초기 SMR 기업 육성

• 미국의 원전 정책은 특정 대통령에게서 시작된 정책이 아니라 장기간 이어진 흐름으로 드러난다. 원전 재건 필요성에 대한 공감대에도 2000년대 초부터 대형 원전 사업에 나서는 기업이 부족해, 사업 위험을 줄이는 SMR 구상이 힘을 얻었다 [29:00]
• 민간만으로 SMR 개발·건설이 충분히 진행되지 않자 미국 에너지부가 지속적으로 자금을 투입했다. 지원 대상으로 웨스팅하우스, 엠파워, 뉴스케일 세 기업이 드러난다 [29:33]

17. 뉴스케일의 인증 통과가 상용화 성공으로 이어지지 못한 이유

• 뉴스케일은 인허가와 인증을 통과했지만, 이후 추진한 상용화 프로젝트는 실패했다. 서류상 기술 검증을 마친 것과 실제 발전소를 건설하는 것은 별개의 과제였다 [30:17]
• 전력회사들을 모아 사업에 필요한 자원을 확보하려 했으나, 반복 건설 경험이 없는 첫 호기의 위험 때문에 투자 참여가 충분하지 않았다. 사업 추진에 필요한 기준을 채우지 못한 것이 실패 원인으로 드러난다 [30:38]

18. SMR도 방사성폐기물 관리 문제를 피할 수 없다

• SMR의 방사성폐기물은 대형 원전과 본질적으로 같다. 높이 약 10mm, 폭 약 8mm인 연료 펠릿 하나로 4인 가족이 약 1년간 사용할 전기를 얻을 수 있다는 설명은 원자력의 높은 에너지 밀도를 보여준다 [31:31]
• 같은 전력을 석탄으로 생산하면 폐기물 양이 약 10만 배에 이른다는 비교가 드러난다. 원자력은 적은 양에 위험이 집중되므로, 방사선을 내는 소량의 폐기물을 잘 관리할지 대량의 상대적으로 약한 폐기물을 처리할지의 선택이며 폐기물 문제 자체가 사라지지는 않는다 [32:04]

19. 캐나다 달링턴은 정부의 초기 위험 부담으로 실증을 앞당긴다

• SMR 개발사들의 첫 목표는 실제 건설을 통해 기술의 구현 가능성을 입증하는 것이다. 이 일정에 가장 가까운 사업지로 캐나다 달링턴이 지목된다 [32:55]
• 캐나다는 CANDU 원전 기술을 보유했지만 이후 새로운 SMR 개발은 이어가지 않았다. 석탄발전 대체를 위해 세계 각국의 SMR에 인허가 검토 기회를 열었고, 최종적으로 GE히타치의 BWRX-300을 선택했다 [33:34]

20. 중국의 원전 확대는 빠른 의사결정과 축적된 건설 경험에 기반한다

• 중국의 원전 기술은 상당히 발전한 상태로 평가된다. 서구의 토론·조정 절차와 달리 결정 이후 빠르게 추진하는 방식이 개발과 건설 기간을 단축한다는 해석이 드러난다 [35:41]
• 높은 전력 수요를 바탕으로 다수의 원전을 건설했으며, 최근에는 연간 10기씩 허가를 받는다는 설명이 나온다. 이러한 건설 규모는 원전 경험 축적과 연결된다 [36:28]

21. 한국의 i-SMR은 산업 기반을 지키면서 실증 속도를 높여야 한다

• 원료를 수입해 부가가치를 높여 수출하는 한국의 산업구조는 많은 에너지를 소비한다. 석탄발전 사용이 제약되는 상황에서 산업 생태계를 유지하려면 원자력을 안전하고 효과적으로 활용할 기술을 계속 개발해야 한다는 주장이다 [37:36]
• 한국은 강한 원전 공급망을 바탕으로 혁신형 SMR인 i-SMR을 개발하고 있으며, 건설·실증 목표 시점은 2034~2035년이다 [38:18]

22. AI 서비스 확산의 제약으로 전력 공급이 부상한다

• 일반적인 구글 검색은 약 0.3Wh를 쓰는 반면, 챗GPT 같은 생성형 AI는 요청당 약 10배의 전력을 소비한다는 비교가 드러난다. AI 데이터센터와 생성형 AI의 확산은 기존 검색 서비스보다 큰 전력 수요를 만든다는 논리다 [39:56]
• AI 모델을 개발한 뒤 서비스를 널리 보급하는 과정은 완성된 음식을 여러 가맹점에서 판매하는 것에 비유된다. 각 서비스 거점이 전력을 소비하기 때문에 전력 부족은 모델의 배포와 사업 확장을 제약할 수 있다 [40:32]

23. 빅테크는 전력 구매부터 SMR 직접 투자까지 서로 다른 방식으로 참여한다

• 빌 게이츠의 SMR 회사 설립은 직접 기술을 개발해 마이크로소프트 AI 데이터센터에 전력을 공급하려는 구상과 연결된다. 이는 발전소가 완성된 뒤 전력만 구매하는 방식보다 적극적인 참여 사례로 드러난다 [42:33]
• 첫 호기는 초기 손실을 버틸 자본이 필요하며, 이를 확보하지 못하면 사업이 무너질 수 있다. 아마존의 X-energy 투자와 후속 건설 계획은 이 자금 문제에 대응하는 사례로 연결되고, 데이터센터에 약 900MW를 안정적으로 공급하려는 구상이 나온다 [43:03]

24. 원전의 필요성은 탄소 감축과 데이터센터 수요를 함께 충족할 수 있느냐에 달려 있다

• AI에 전기가 필요하다는 사실만으로 원전이 반드시 필요한지에 대한 반론이 제기된다. 이에 대한 핵심 조건은 전력을 생산하면서 CO₂를 배출하지 않아야 한다는 것이다 [44:49]
• 재생에너지를 포함해 가능한 모든 에너지원을 활용해야 하지만, 데이터센터의 요구를 재생에너지만으로 충족하기는 어렵다는 견해다. AI의 미래와 원전의 연결은 탄소 감축이라는 전제와 데이터센터에 대한 적합성을 근거로 한다 [45:07]

🧾 결론

• 방송의 핵심 논리는 전력 수요 증가에 안정적 공급과 탄소 감축이라는 조건이 더해지면서 SMR의 필요성이 커진다는 것이다.
• 경수로형 SMR과 물을 사용하지 않는 차세대형은 기술 성숙도가 다르므로, SMR 전체를 하나의 상용화 단계로 묶어 평가하기 어렵다.
• 최초 호기의 건설과 운전 실적이 향후 투자와 설계 경쟁에 영향을 줄 수 있다. 현재 제시된 일정은 달성 여부를 추적해야 할 목표다.

📈 투자·시사 포인트

• 개발사와 제조·EPC 기업은 서로 다른 사업 기회를 갖는다. 설계 경쟁력뿐 아니라 실제 공급 계약, 제작 경험, 일정 준수 능력을 구분해 살펴볼 필요가 있다.
• 인허가 취득, 투자 유치, 착공, 완공, 전력 공급은 각각 다른 단계다. 뉴스케일의 프로젝트 실패와 주가 반등 사례를 상용화 성공의 증거로 해석해서는 안 된다.
• 정부와 빅테크의 참여는 첫 호기 자금 부담을 줄일 수 있지만, 전력 구매 의향과 직접 투자, 회사 설립이 동일한 수준의 사업 확약을 뜻하지는 않는다.
• 가스터빈을 통한 단기 전력 확보와 장기 무탄소 전원 확보는 시간축이 다르다. 관련 기업을 평가할 때도 공급 시점과 탄소비용 노출을 함께 검토필요가 있다.

⚠️ 불확실하거나 확인이 필요한 부분

• 테라파워의 허가·착공 상태, 달링턴과 테라파워의 가동 목표, 한국 i-SMR의 실증 일정은 방송에서 제시된 설명이다. 사업별 공식 자료로 허가 범위와 최신 일정을 확인해야 한다.
• 데이터센터의 가동률 99.999%, 허용 중단 비율 0.001%, 연간 약 15분이라는 설명은 수치 간 환산이 일치하는지 확인이 필요하다. 이 신뢰도 요구가 모든 데이터센터에 동일하게 적용되는지도 불분명하다.
• 생성형 AI가 일반 검색보다 요청당 약 10배의 전력을 사용한다는 비교는 모델·요청·측정 범위가 제시되지 않아 일반화에 주의가 필요하다. AI에 대한 현재 탄소세 적용 여부도 출연자가 확신하지 않았다.
• 자막 기반 정리: 타임스탬프가 있는 자막을 기준으로 정리했으며, 고유명사·수치·인용은 원문 확인 필요 시 별도 검증한다.
• 영상 속 주장: 발표자의 해석·전망·비교는 확인된 외부 사실이 아니라 영상 속 주장으로 분리해 읽는다.
• 검증 필요: 수치, 기업 실적, 정책·시장 전망은 발행 전 최신 자료로 별도 검증이 필요하다.

✅ 액션 아이템

• 달링턴·테라파워·i-SMR의 인허가, 착공, 실증, 가동 목표를 사업별 공식 발표와 대조한다.
• 관심 기업의 참여를 개발·주기기 제조·부품 공급·EPC로 나누고, 실제 계약 여부와 담당 범위를 확인한다.
• 첫 호기 사업의 투자자 확보, 정부 지원, 전력 구매 약정, 초기 손실 부담 주체를 확인한다.
• 가동 신뢰도와 AI 요청당 전력 소비 수치의 원자료·계산 기준·적용 범위를 점검한다.

❓ 열린 질문

• 최초 호기의 높은 비용과 일정 위험을 정부·개발사·전력 구매자가 어떻게 나눠 부담해야 후속 건설로 이어질 수 있을까?
• 한국은 해외 SMR 공급망 참여와 독자 i-SMR 실증을 어떤 순서와 자원 배분으로 추진해야 할까?
• SMR은 실제 공급 시점과 비용 측면에서 데이터센터의 빠른 확장 속도를 얼마나 따라갈 수 있을까?