'빌 게이츠 원전' 올라탄 SK이노베이션···국내 4세대 SMR 속도

테라파워·한수원 국내 첫 4세대 SMR 추진

美 케머러 실증 발판···AI 데이터센터 전력 공급 구상

동남아 사업 확장 채비···인허가·주민 수용성은 과제

그래픽=박혜수 기자

SK이노베이션이 빌 게이츠가 설립한 미국 원전 기업 테라파워와 손잡고 국내 첫 4세대 소형모듈원전(SMR) 사업에 속도를 낸다. 한국수력원자력까지 투자에 참여하면서 원자로 기술과 원전 건설·운영, 사업 개발을 아우르는 협력 체계가 갖춰진 가운데 미국 실증사업을 발판으로 국내 도입과 해외 시장 진출을 본격화한다는 구상이다.

31일 업계에 따르면 SK이노베이션과 SK㈜는 2022년 테라파워에 2억5000만달러를 공동 투자해 2대 주주에 올라 있다. 올해 1월에는 한국수력원자력도 지분 투자에 참여하면서 기술과 건설·운영, 사업 개발을 결합한 3자 협력 구도가 완성됐다.

3사의 역할은 분명하다. 테라파워는 소듐냉각고속로 기반 4세대 SMR인 '나트륨(Natrium)' 기술을 개발하고 한수원은 원전 건설과 운영 경험을 바탕으로 사업 관리와 품질·안전 체계를 맡는다. SK이노베이션은 프로젝트 개발과 투자 유치, 전력 수요처 확보를 담당하며 사업화를 이끄는 역할을 맡는다.

첫 시험대는 미국 와이오밍주 케머러에서 건설 중인 '나트륨' 실증로다. 미국 원자력규제위원회(NRC)는 지난 3월 건설허가를 발급했고, 테라파워는 4월 원자로 시설 본공사에 착수했다. 회사는 2028년 운영허가를 신청한 뒤 2031년 상업운전을 시작한다는 목표를 세웠다.

빌 게이츠 회장의 8월 방한도 사업 구체화의 계기가 될 가능성이 크다. 방한이 성사될 경우 케머러 실증사업 공급망에 국내 기업이 참여하는 방안과 국내 첫 4세대 SMR 사업 추진 방안 등이 논의될 것으로 업계는 보고 있다.

SK이노베이션은 SMR을 단순 발전사업이 아닌 통합 에너지 사업의 핵심 전원으로 활용하는 방안도 검토하고 있다. LNG 발전과 에너지저장장치(ESS)를 결합해 AI 데이터센터에 안정적으로 전력을 공급하는 모델이다. 그룹 내 데이터센터를 초기 수요처로 확보할 경우 장기 전력구매계약(PPA)을 통해 초기 사업 위험도 줄일 수 있다는 계산이다.

미국 실증사업이 성공적으로 마무리되면 국내 도입과 해외 사업도 속도를 낼 전망이다. SK이노베이션은 동남아에서 테라파워 기술을 활용한 사업을 개발할 수 있는 권리를 확보한 만큼 케머러 실증 성과를 바탕으로 현지 전력회사와 후속 프로젝트를 추진한다는 전략이다.

다만 사업화까지는 넘어야 할 과제도 남아 있다. 국내에는 아직 소듐냉각고속로 같은 비경수로형 원전에 맞는 인허가 체계가 마련되지 않았고, 사업 부지 확보와 주민 수용성도 해결해야 한다. 결국 케머러 1호기의 운영 성과와 경제성이 국내 첫 4세대 SMR 도입과 해외 사업 확대의 속도를 결정할 것으로 보인다.

SK이노베이션 관계자는 "사전검토제가 도입되면 가장 먼저 검토를 요청할 계획"이라며 "절차가 순조롭게 진행되면 국내 첫 4세대 SMR 건설도 추진할 것"이라고 말했다.