미국은 소형모듈원자로(SMR)를 차세대 에너지원으로 육성하며 세계 시장에서 선도적인 입지를 구축하고 있습니다. SMR은 고효율, 안전성, 설치 유연성을 갖춘 미래형 원자로로 각광받으며, 다양한 기업들이 미국 정부와 협력하여 프로젝트를 추진 중입니다. 이 글에서는 미국 내에서 현재 진행 중인 주요 SMR 프로젝트들과 그 진행 단계, 상용화 계획, 참여 협력사에 대해 정리해보겠습니다.
NuScale Power와 UAMPS 프로젝트 – 최초의 설계 인증과 도전
NuScale Power는 미국 내 SMR 설계 기업 중 가장 앞서 있는 업체로, 세계 최초로 미국 원자력규제위원회(NRC)로부터 SMR 설계 인증을 받은 바 있습니다. 이 기업은 UAMPS(Utah Associated Municipal Power Systems)와 협력하여 유타주 인근에 모듈형 SMR 플랜트를 건설하는 프로젝트를 계획했습니다. 이 프로젝트는 미국 내 SMR 실증사업 중 가장 주목을 받았으며, 최대 12개의 모듈을 통해 약 924MW의 전력 공급을 목표로 했습니다. 하지만 2023년 말, NuScale과 UAMPS는 경제성과 투자자 확보 문제로 인해 해당 프로젝트의 공식 중단을 발표했습니다. 이로 인해 미국 내 SMR 상용화 일정이 일부 지연될 수 있다는 우려가 제기되었지만, NuScale은 여전히 정부와의 협력 아래 다른 지역 또는 해외 수출용 프로젝트를 검토 중입니다. 미국 에너지부(DOE)는 여전히 NuScale의 기술력에 신뢰를 보내고 있으며, 향후 공공기관 및 해외 파트너와 협력해 재추진 가능성을 열어두고 있습니다. 이 프로젝트의 중단은 SMR 산업의 현실적인 장벽을 보여주기도 했습니다. 초기 투자비용, 수요 예측의 불확실성, 규제 기간의 장기화 등은 기업이 단독으로 극복하기 어려운 부분이며, 향후 민관 협력의 중요성이 더욱 부각되고 있습니다.
TerraPower와 Natrium 프로젝트 – 실증과 상용화를 함께
TerraPower는 마이크로소프트 공동창업자 빌 게이츠가 설립한 차세대 원자로 기업으로, Natrium이라는 브랜드명으로 SMR 프로젝트를 추진하고 있습니다. TerraPower의 Natrium 프로젝트는 2021년 미국 DOE로부터 ARDP(Advanced Reactor Demonstration Program) 지원 대상으로 선정되어, 와이오밍주 켐머러(Kemmerer) 지역에서 실증 플랜트를 개발 중입니다. 이 SMR은 고속 중성자 기반 나트륨냉각 방식으로 설계되었으며, 전력 생산뿐만 아니라 대용량 에너지 저장 시스템이 결합된 것이 특징입니다. Natrium은 345MW급 출력을 기본으로 하며, 저장된 열을 이용해 최대 500MW까지 출력을 확장할 수 있습니다. 이 시스템은 태양광, 풍력과 같은 간헐성 재생에너지를 보완하는 데 효과적이며, 미래 전력망의 핵심 기술로 주목받고 있습니다. TerraPower는 이 프로젝트를 통해 2030년까지 상용화를 목표로 하고 있으며, 주요 협력사로는 Bechtel(설계 및 EPC), GE Hitachi(기술 파트너), Centrus Energy(고농축 연료 공급)이 참여 중입니다. 현재 가장 진척된 실증 프로젝트 중 하나로, 미국 정부의 적극적 자금 지원 아래 추진되고 있습니다.
X-energy의 Xe-100 프로젝트 – 연료부터 부품까지 자체 생태계 구축
X-energy는 고온가스냉각로(HTGR) 기반 SMR을 개발하는 기업으로, XE-100 프로젝트를 통해 미국 내 SMR 시장에서 주목받고 있습니다. 이 SMR은 80MW 전기 출력을 내는 고온가스냉각 방식으로, 고온 열원을 활용해 산업용 열 공급, 수소 생산 등 다양한 목적에 활용 가능합니다. XE-100은 4기 묶음(총 320MW)으로 구성되며, 모듈형 설계를 통해 공장에서 제작 후 현장 설치가 가능하게 되어 있습니다. 가장 큰 특징은 연료 기술에 있습니다. X-energy는 Triso(삼중 피복) 연료를 자체 생산할 수 있는 설비를 갖추고 있으며, 이는 기존 연료보다 높은 내열성과 방사능 차단력을 갖춘 차세대 연료로 평가받습니다. 이 회사는 미국 DOE로부터도 ARDP 자금을 지원받아 실증 및 설비 구축에 박차를 가하고 있으며, BWX Technologies, Southern Company 등과 협력해 상용화를 준비 중입니다. 또한, 미국 내 연료 생산 공장을 직접 운영하고 있어, 기술부터 공급망까지 자체 생태계를 구축하고 있는 것이 강점입니다. X-energy는 2030년대 초반 상용화를 목표로 하며, 연료 자립과 부품 국산화 측면에서 가장 앞서 있는 기업 중 하나로 평가받습니다.
미국의 SMR 프로젝트들은 NuScale의 설계 인증, TerraPower의 실증형 플랜트, X-energy의 연료 자립 등 각기 다른 전략과 기술을 바탕으로 진행되고 있습니다. 비록 일부 프로젝트는 중단되기도 했지만, 전체적으로는 미국 정부의 강력한 정책적·재정적 지원 아래 다양한 기업과 협력사가 결합된 복합적 생태계가 형성되고 있습니다. 향후 10년 안에 이들 프로젝트가 상용화되면, 미국은 글로벌 SMR 시장에서 기술력과 공급망을 동시에 갖춘 리더로 자리잡을 수 있을 것입니다.