소형원전(SMR) 근황 (feat SK이노베이션,현대건설,두산에너빌리티)
메르
2023.04.28
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※ 감수인 의견
★★★★★ 메르님의 '투자포인트'는 오렌지보드에서만 ★★★★★
투자를 위한 추가 정보 더합니다.
국내 SMR 관련주
 * 발전소 설계/건설, 기자재, 유지관리, 글로벌 기업 지분투자 관련 기업이 포함되어 있음. ** 최근 실적 (2022년, 4분기 합계) 기준 *** 'A'는 자산(Asset)을 의미함. 'OOE' 는 '영업이익/지배자본' 임, F/L는 재무레버리지(자산/자본)을 이미함. **** 월간상승 2023. 3. 31 기준. 년간 상승 2022. 12. 28 기준.
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1..인공지능 챗 GPT에는 결정적인 문제가 있음.
2. 챗 GPT는 전기 먹는 하마인 것임.
3. 구글이 개발 중인 AI에 사용되는 전력이 웬만한 대도시 전체 가구의 연간 전력 소비량과 맞먹는다고 알려졌듯이, 챗 GPT 역시 답변 하나를 하는데도 달러단위의 전기료가 들어가는 것으로 알려지고 있음.
4. 이것이 챗 GPT를 세상에 내놓은 샘 알트만이 핵융합 회사인 헬리온에 3억 7천만 달러를 투자한 이유인 듯함..
5. 알트만은 올해 안에 핵융합과 관련된 진전된 정보를 공개하고, 내년 중에 핵융합으로 순전력 생산 시연을 한 후, 2028년에 핵융합 상업발전소를 가동하겠다는 계획을 밝히고 있음.
6. 하지만, 핵융합은 상용화에 시간이 많이 필요한 방식이라 빠른 시간 안에 전기 먹는 하마를 해결하기 힘듦.
7. 샘 알트만은 차세대 초소형 원자로인 오로라 원자로를 개발하고 있는 오클로에도 투자를 하기 시작함.
8. 오로라는 핵연료를 도넛 형태로 만들고, 열을 효과적으로 식힐 수 있는 히트 파이프(열전도관)을 사용하는 초소형 원자로임.
9. 펌프나 인위적인 외부 전원 없이 자연적으로 발생하는 열전도 만으로 원자로를 가동하고, 원전 사고가 발생해도 인간의 개입 없이 방사능 붕괴열을 자연 그대로 제거할 수 있는 안전성을 추구하고 있음.
10. 사용후 핵연료는 다시 재활용해서 태울 수 있게 설계해서 방사능 폐기물 발생을 최소화하는 구조임.
11. 샘 알트먼은 인공지능의 물리적 공간인 데이터 센터를 깨끗한 무탄소 전기에너지로 공급하겠다는 목표로 SMR 투자를 진행하고 있음.
12. 소형 원자로인 SMR(Small Modular Reactor)은 기존 원전의 발전용량과 크기를 1/5 정도로 줄인 것임.
13. 크기가 적다 보니, 작은 부지에 건설할 수 있어 현재 석탄발전소가 있는 자리에 소형 원전을 대체하면 부지 걱정을 덜 수가 있음.
14. 제작 방식도 공장에서 대부분 만든 다음 현장에 설치만 하는 방식이 가능해서 건설 기간도 짧음.
15. 일체형이라 배관 등을 원자로 안에 다 넣어버리니, 외부 기기들을 연결하는 파이프에 문제가 생길 가능성도 사라짐.
16. 뜨거운 물은 위로 올라가고 차가운 물은 내려오는 자연 순환으로 냉각이 가능해서, 전기로 펌프를 돌려 냉각할 필요가 없기때문에, 갑자기 전기가 끊어져도 과열이 쉽게 되지 않는 구조임.
17. 파이로프로세싱이라는 방식을 사용하면 현재 나오는 방사능 폐기물의 95%를 재사용이 가능해 방폐장 이슈도 줄일 수 있음.
18. 기존에 독립되어 있던 핵심 장비들이 모두 원자로 안에 들어 있고, 자연대류 만으로 노심을 냉각할 수 있도록 설계되므로, 냉각수 펌프가 필요 없고, 노심을 냉각하기 위해 초고압으로 냉각수를 공급할 필요가 없어 고압을 만드는 기계도 필요가 없음.
19. 냉각수가 외부 배관이 아니라 원자로 압력용기 내부에서만 돌기 때문에 냉각수 고갈 문제도 적고, 아예 원자로를 바다에 담가서 냉각수 없어 냉각 문제를 해결하는 콘셉트까지 존재를 함.
20. 일반 원전은 다량의 냉각수가 유입되는 거대한 냉각수 풀이 필요해서, 바닷가에 보통 건설이 됨.
21. 바다에 접하지 않거나, 큰 강이 없는 나라는 원전건설이 어려운데 SMR은 이런 문제로부터 자유로움.
22. 군사적으로도, 전선을 빼고는 외부 연결관이 생략 가능하다 보니, 원자로를 완전 밀폐형으로 제작할 수 있음.
23. 테러범들이나 다른 목적으로 핵연료가 빠져나가는 문제도 방어할 수 있음.
24. 대형 원전은 안정적인 기저전력이 될 수 있는 장점이 있지만, 출력을 조절할 수 없는 단점이 있음.
25. SMR 10기를 모듈형으로 구성하면, 출력을 60%로 낮추고 싶을 때 10기의 SMR 중 4기를 멈추는 식으로 조절이 가능함.
26. 비가 오고, 바람이 안 불면 발전이 들쑥날쑥한 신재생에너지의 보조 역할 수행이 가능할 정도로 유연성을 가질 수가 있는 것임..
27. 수소 경제에 있어서도 블루 수소를 가장 값싸게 생산할 수 있어 수소 경제 확대의 핵심이 될 수도 있음.
28. 현재 SMR은 미국, 중국, 러시아, 일본, 한국, 영국 등 주요 원전국들이 70여 종의 SMR을 개발하고 있는 중임.
29. 한국은 SMR 개발에 선두권의 나라임.
30. 문제는 특허 등 여러 가지 제약조건이 남아있음.
31.2022년, 폴란드가 40조 규모로 원전 6기를 건설하는 프로젝트에 3곳이 경쟁을 했었음.
32. 경쟁을 한 곳은 한전과 한수원 연합팀과, 프랑스 팀, 미국의 웨스팅하우스임
33. 한전과 한수원 연합팀이 가장 가격이 싸고, 최근까지 원전 건설 경험이 있어서 우세한 분위기였음.
34. 1kw의 전기를 만드는 원전의 건설단가는 프랑스 7931 > 러시아 6250 > 미국 5833 > 중국 4174 > 한국 3571로 한국이 세계 1위의 가격 경쟁력을 가지고 있는 것임.
35. 미국 웨스팅하우스가 미국 DC 지방법원에 한국수력원자력을 상대로 소송을 하나 제기함.
36. 한수원의 APR1400 및 웨스팅하우스의 APR1000에 사용한 기술이 미국 원자력 에너지법에 따른 수출 통제 사전승인 대상에 해당되는지를 법원이 판단해 달라는 것임.
37. 미국 연방규정에는 특정 원전기술을 수출 통제 대상으로 지정해 외국에 이전할 경우 에너지부의 허가를 받도록 했고, 미국 기업의 기술을 이전 받은 외국기업이 다른 외국에 재이전할때도 똑같이 적용하게 되어 있음.
38. 한국형 원전 모델. APR1400의 원천기술인 설계기술이 웨스팅하우스 것은 맞음.
39. 한국은 1987년에 웨스팅하우스에 4천만 달러를 주고 기술이전을 받았고, 1997년 6월에 3천만 달러를 더 주고 웨스팅하우스의 라이선스가 포함된 한국 원전 APR 1400을 제3국에 판매할 수 있는 계약까지 맺어 놓았음.
40. 웨스팅하우스의 기술은 맞지만, 돈을 주고 권리를 넘겨받은 것임.
41. 더구나, 해당 기술은 2007년 6월에 특허권, 소유권 등이 종료가 되어서 이제는 한국으로 소유권이 완전히 이전된 상태임
42. 원전기술 수출에 사전 승인을 받아야 하는 부분도 조건만 맞으면 사전 승인을 받을 필요가 없고, 신고만 하면 됨.
43. 해당 조건은 1) 미국과 원자력 협정을 맺은 국가 2) 핵확산금지조약에 가입한 국가에 수출할 경우임
44. 폴란드는 나토국으로 미국과 원자력 협정을 맺었고, 핵확산금지조약에도 가입되어 있어 사전 승인 없이 수출이 가능한 국가에 해당됨.
45. 규정이 명확해 보이는데, 웨스팅하우스가 사전 승인 대상이 아닌지를 물어보는 소송을 한 이유는 미국 법원의 지원을 요청하고, 폴란드를 상대로 한 압박을 해보자는 것이었음.
46. 합리적으로 판단하면 한국이 맞지만, 미국 기업이 소송을 걸었다고 하면, 폴란드 입장에서 아무래도 주춤할 수밖에 없음.
47. 웨스팅하우스는 최근 원전 건설 실적도 없고, 건설 단가도 비쌈.
48. 웨스팅하우스가 수주를 받는다고 하더라도, 어차피 한수원에 핵심 부분을 제외한 대부분을 하청 줄 수밖에 없음.
49. 하지만, 한국이 수주하면 웨스팅하우스에서 핵심부품 몇 개만 수입해서 직접 만들면 되는 것임.
50. 실제 공사 대부분은 한수원이 하겠지만, 원청사와 하청사는 여러 가지 측면에서 차이가 날 수밖에 없음.
51. 미국 법원에서 신고의 주체는 미국인 이어야 한다는 뜬금없는 판결이 나옴. 웨스팅하우스와 합의를 하라는 말이었음.
52. 판결과 별도로 워싱턴 DC에서는 폴란드의 부총리와 기후환경부 장관이 미국 에너지부 장관을 만남.
53. 폴란드 부총리는 회담 뒤에 "폴란드의 전체적인 안보 구조를 볼 때 미국이 전략적 파트너라는 사실을 무시할 수 없다. 우리는 최종적으로 웨스팅하우스 선정할 가능성이 크다"라는 발언을 함.
54. 결국 미국이 폴란드 원전 1차분을 한국이 2차분을 수주하는 식으로 나눠가지게 된 것임.
55. 한국은 이후, 독자적인 원전 수주보다 미국 기업과 합쳐서 원전 개발 및 수주를 하는 쪽으로 방향을 바꾼듯한 모습을 보이고, 이번 미국방문에 한수원이 사절단으로 참여를 함.
56. SK와 SK이노베이션은 한수원 및 미국 SRM 설계기업 테라파워에 2억 5천만 달러를 투자하고 SMR 시장에 진입함.
57. 테라파워가 설계하고, 한수원이 시공하는 역할분담을 하는 모습이고, 미국 전력회사인 퍼시키콥과 2033년까지 5기의 SMR 건설 타당성 조사를 시작한 단계임.
58. 현대건설은 미국 홀텍과 우크라이나 에너지 인프라 재건을 위한 SMR 건설 협력 계약을 체결함.
59. 현대건설과 홀텍이 만든 팀 홀텍은 2029년 3월까지 우크라이나에 SMR 20기를 배치하기 위한 협력 계약을 체결했고, 현대건설은 원전 해체, 사용후 핵연료 저장시설 건설 등의 영역 확대를 기대하고 있음.
60. 두산은 2019년에 국내 업체들 가운데 가장 먼저 미국 SMR 기업인 뉴스케일파워에 1억 4천만 달러의 지분투자를 국내 투자사들과 같이 들어갔고, SMR 소재 제작 계약을 뉴스케일파워와 체결한 상황임..
61. 두산에너빌리티와 뉴스케일파워는 미국 유타주의 발전사업자 UAMPS가 아이다호주에 추진하는 '무탄소 발전 프로젝트(Carbon Free Power Project)로 건설하는 77MW 짜리 원자로 6대를 2029년까지 만들어주기 위해 2023년 말부터 원자로 제작에 착수할 예정임.
62. 한수원이 SK와 테라파워 SMR건만 가지고 미국에 가지 않았을 가능성도 있음.
63. 웨스팅하우스와 사전 협의가 어느선까지 진전되었고, 조율이 끝난 사항을 사인하고 올 가능성도 있어 보임.
64. 한수원이 먹을 100중에 30정도를 웨스팅하우스에 나눠주는 대신, 합작사로 원전 수주를 확대해서 수주물량 100을 200으로 늘리는 결론이 최선이 될듯함.
65. 캐나다의 움직임은 좀 특이함.
66. 한국에는 비운의 스마트(SMART) 원전이 있음.
67. 1997년부터 개발을 시작해서 2012년 세계 최초로 설계인가를 얻었지만, 2015년부터 사우디, 케냐, 우즈베키스탄 등에 팔아보려다 모두 실패한 소형원전이 스마트 원정임.
68. 이 구형 원전에 캐나다가 관심을 보이는 것임.
69. 캐나다의 급한 상황에서 이유를 알아 차릴수가 있음.
70. 캐나다 정부는 2030년까지 탄소 배출을 2005년 대비 40% 수준으로 감축하기 위해 탄소세를 도입하는 등 기후변화 대응에 적극적으로 나서고 있음.
71. 캐나다는 탄소 감축 목표를 달성하기 위해 온타리오, 뉴브런즈위크, 서스캐쳐원, 앨버타 등 4개 주에 SMR 도입을 진행하고 있음.
72. 문제는, 한국이 설계 중인 차세대 혁신형 SMR(iSMR)이나 미국의 차세대 SMR 등은 설계 과정에 있거나, 만든다고 하더라도 신뢰성을 검증하는 시간이 필요해서 일정을 맞추기 힘든 것임.
73. 반면에 SMART는 2012년에 설계인가를 받아 안전성 검증이 완료된 상태라 빠른 시간 내 건설에 들어갈 수 있다는 장점이 있는 것임.
74. 세계 경제포럼은 2040년까지 SMR 시장이 연평균 22%씩 성장할 것으로 예상했고, 영국 원자력 연구원은 2035년에 이미 SMR 시장이 630조 원까지 이른다고 성장 가능성을 크게 보고 있음.
75. 한국이 원전건설 기술과 건설단가에서 경쟁력을 가지고 있는 만큼, SMR에도 충분히 기대를 가질만한 상황인 것임.
76. 지금까지는 좋은 측면만 이야기했는데, SMR의 단점도 물론 있음.
77. 가성비가 문제임.
78. 대형 원전 1기의 발전용량이 나오려면, 소형 원전 5~10기가 필요한데 현재 기술로 SMR이 대형 원전과 같은 발전용량을 내려면 2.5배의 건설비와 2배에 가까운 발전비용이 나오는 것임.
79. 기업에서 상대방은 고객임.
80. 고객의 거리, 위치, 보는 각도를 감안해서 물건을 만들고, 이것을 고객 니즈를 맞춘다고 표현함.
81. 고객의 니즈만 맞춘다고 성공하는 것이 아닌 것임.
82. 제품이 살아남으려면 제품의 원가(C) < 제품의 가격(P) <제품의 가치(V)라는 생존부등식을 통과해야 함.
83. 최첨단 기술로 고객의 니즈를 충족했다고 해도, 가성비가 안 나오면 살아남을 수 없는 것임.
84. 소형 원전은 표준화와 대량생산에 의한 가격 인하로 가성비를 확보하는 노력이 숙제로 남아 있음.
투자 포인트
- 테라파워가 설계하고, 한수원이 시동하는 SMR을 주문한 미국 전력회사인 퍼시키콥은 워런 버핏의 버크셔 해서웨이의 자회사임.
- SMR 사업에 뛰어든 미드 아메리칸 에너지도 워런 버핏의 버크셔 해서웨이가 소유한 회사임.
- 핵융합은 너무 멀리있지만, 소형원전은 발주가 나오고 있는 단계이고, 글로벌 투자사들의 투자가 집중되기 시작하는 동향이 보이고 있음.
- 천천히 오래갈 영역이 SMR이라고 봄.
- 너무 빠른 타이밍을 노리는 것 보다, 국내 SMR 관련사들중 가시적인 계약공시가 확인되는 시점에 안정적으로 들어가도 충분해보임.
Disclaimer
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출처 : https://www.fortum.com/nuclear/small-modular-reactors
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