[염블리와 함께배우기] 원자력 발전 Part2 : 원전 르네상스 SMR

이 영상은 원전 르네상스와 소형 모듈 원자로(SMR)에 대한 현대적 필요성을 다루고 있습니다. 미국의 원전 정책 변화와 SMR의 가능성을 조명하며, AI 시대의 전력 수요와 원전의 역할을 강조합니다. 그뿐만 아니라, 다양한 데이터 센터와의 관계 및 향후 원전 건설 계획에 대한 정보를 제공합니다. 성장하는 데이터 센터와 AI 기술로 인해 전력 수요가 급증하고 있으며, SMR이 그 해답이 될 수 있음을 알리는 중요한 내용을 담고 있습니다. 이러한 정보는 향후 에너지 투자 및 정책 결정에 중요한 통찰력을 제공합니다.

[함께배우기] 145일차, 원전 Part2. 원전 르네상스와 SMR(비에이치아이)

1. 🌍 원전 르네상스와 SMR의 중요한 전환점

2024년 8월 23일, 원전 파트 2의 내용을 시작으로 원전 주제의 마무리가 예정되어 있다.

원전 르네상스는 유럽의 과학 및 문화 부흥을 활용하여, 원전이 다시 활성화되는 과정을 의미한다.

소형 모듈 원자로(SMR)에 대한 이해를 높이기 위해 자료 조사를 진행하였지만, 쉬운 개념은 아니라고 언급되었다.

이번 강의를 통해 원전에 대한 전반적인 이해가 가능해질 전망이다.

2. 🚀 미국의 원전 이니셔티브 및 발전 계획

미국 백악관은 2024년 5월 29일 원전 강화를 위한 정책을 발표하였으며, 이는 민주당 정부 또한 적극적인 원전(推進)을 하고 있음을 나타낸다.

새로운 원전 건설 및 기존 원전의 수명 연장을 목표로 하고 있으며, 특히 소형 모듈 원자로(SMR) 개발에 주목하고 있다.

미국 에너지부는 15억 달러의 조건부 대출을 통해 미시간주의 팰리세이즈 원전을 재가동할 예정이며, 이는 지역 사회의 적극적인 참여를 반영한 것이다.

현재 미국의 상업용 원전은 54개이며, 전체 전력 생산에서 차지하는 비율은 약 19%로, 이는 원전 르네상스를 시사한다.

원전의 주요 시장으로는 미국과 중국이 있으며, 중국은 전체 원전 시장의 50%를 차지하고 있는 압도적인 위치이다.

3. 🔋 AI와 원전의 긴밀한 관계

AI 기술의 발전으로 인해 데이터 센터 전력 소비가 급증하고 있으며, 특히 일반 인공지능의 전력 수요는 2027년까지 224테라와트시에 달할 것으로 예상된다.

원전은 데이터 센터에 지속적으로 전력을 공급할 수 있는 장점이 있으며, 송배전 비용을 줄이면서 데이터 센터의 전력 비용을 효과적으로 절감할 수 있다.

아마존은 원자력 발전소 근처에 데이터 센터를 구축하고, 이로 인해 무제한 전력을 공급받을 수 있는 환경을 조성하고 있다.

데이터 센터의 전력 수요 비중은 현재 2%에서 88%로 증가할 것이며, AI 시대의 전력 수급 문제는 중대한 과제로 남아있다.

머신 러닝 모델 학습에 대규모 에너지가 소모되며, 예를 들어 GPT-3 훈련은 미국 가정 130곳의 연간 소비 전력에 해당하는 1300 MW의 전력이 필요하다.

3.1. AI와 전력 소비의 상관관계

AI 기술 발전으로 인해 전력 소비량이 기하급수적으로 증가하고 있으며, 구글 검색 1회에 필요한 전력량이 0.3W인 점에서 그 예를 찾아볼 수 있다.

데이터 센터는 원전을 통해 중단 없는 전력 공급이 가능하며, 송배전 비용 절감으로 전력 비용이 줄어드는 이점을 제공한다.

일반 AI의 예측 전력 수요가 2027년까지 224테라와트시로 증가할 것이라는 전망은 유럽의 강대국 전력 소비량과 유사하다는 사실을 나타낸다.

아마존은 2024년 3월에 원전 데이터 센터 캠퍼스를 인수했으며, 이를 통해 원전에서 발생되는 전력을 거의 무제한으로 공급받을 수 있게 될 것이다.

원전 부지는 넓고 안전 관리가 잘 이루어질 경우, 데이터 센터 구축에 유리하다는 점에서 두 기술의 궁합이 맞을 수 있음을 시사한다.

3.2. 데이터 센터의 전력 수요와 AI의 영향

현재 데이터 센터의 수요가 급증함에 따라, 전 세계적으로 전력 수요가 증가할 것으로 예상되며, 특히 AI가 포함된 수요는 더 가파른 상승세를 보이고 있다.

미국의 데이터 센터는 주요 지역인 동부에서 많이 발전하고 있으며, 태양광 및 원자력과 같은 다양한 에너지원의 활용이 필요해지고 있다.

데이터 센터의 공급량은 현재보다 70% 정도 증가할 것이며, AI 시대에 적합한 전력 공급의 중요성이 더욱 강조되고 있다.

머신 러닝과 AI 모델 학습은 상당한 양의 에너지를 요구하며, 예를 들어 GPT-3 학습에 필요한 전력은 미국 가정 130곳의 연간 소비량에 해당하는 1300 MW에 달한다.

넷플릭스에서 한 시간을 시청하는 것과 같은 평범한 소비와 비교할 때, GPT-3 훈련에 필요한 전력은 약 162만 5,000시간의 넷플릭스 시청량에 해당하는 막대한 양임을 알 수 있다.

3.3. AI 전력 소비량에 대한 예측

2027년까지 AI 전력 소비량이 전 세계 전력 소비량의 절반에 이를 것으로 전망된다.

현재 데이터 센터의 에너지 용량은 2026년에는 스웨덴과 독일의 에너지 수요를 모두 충족할 것으로 예상된다.

국제 에너지 기구는 AI의 성장에 따라 전 세계 전력 수요가 두 배 이상 증가할 것으로 보인다.

탄소 배출 억제를 위해 앞으로 2030년까지 약 4조 달러의 자금이 필요할 것으로 추정되며, 이는 한국 돈으로 약 5천 조 원에 해당한다.

이러한 막대한 자금 조달이 관건이며, 누가 이러한 비용을 부담할 것인지는 여전히 중요한 관심사로 남아 있다.

3.4. 원전 발전 현황과 AI 시대의 전력 수요

세계 원전의 발전 능력이 역대 최고로, 현재 총 436개의 원전이 운영되고 있으며 발전 능력은 4억 1600만 kW에 달한다고 한다.

지난 10년간 신규로 70기의 원전이 지어졌고, 이로 인해 발전 능력이 6% 증가했다고 전해진다.

AI의 발전으로 증가한 데이터 센터의 필요성에 따라 전력 수요의 비중이 기존 2%에서 최대 88%로 늘어날 것으로 예상된다.

결국 AI 시대에 필요한 전력 공급을 담당할 수 있는 원자력 발전이 필수적이며, 이러한 사실은 앞으로 나아가야 할 길이 많다는 것을 시사한다.

이 모든 것은 우리가 전력 수요 증가에 대한 이해와 함께 원전 설계의 필요성을 점검할 기회를 제공한다.

3.5. 원전 건설 프로젝트와 글로벌 협력 현황

여러 국가에서 원전 프로젝트가 활발히 진행되고 있으며, 폴란드와는 MO 체결이 이루어졌고, 2024년 본계약을 앞두고 있다.

체코에서는 테멜린 원전의 이익을 확대할 계획이 있으며, 한국의 우선 협상권이 있지만 최종 결정은 체코에 달려 있다.

네덜란드는 보르셀 원전 건설을 계획하고 있으며, 원전 발전 비중을 크게 늘릴 예정이고, 한국과의 파트너십 강화에 합의했다.

사우디 아라비아와 아랍에미리트도 추가 원전 건설 프로젝트를 진행 중이나, 한국의 협상권은 제한적이다.

치열한 경쟁이 예상되며, 한국은 중국과 프랑스와의 경쟁에서 우위를 점하기 위한 전략이 필요하고, 러시아는 정치적 요인으로 인해 제외될 가능성이 높다.

4. 🚀 소형 모듈 원자로(SMR)의 정의와 장점

SMR은 소형 모듈 원자로의 약자로, 300MW 이하의 작은 원자로를 의미하며, 기존 대형 원전보다 더 작은 크기로 공장에서 조립할 수 있어 안정성이 높고 초기 자본 비용이 절감된다.

SMR은 자동 안전 장치로 외부 전력이 필요하지 않아 사고의 위험성을 줄이는 등 안전성에서 대형 원전보다 우위에 있다.

여러 응용 분야에서 활용 가능하며, 정유, 선박 추진, 수소 생산 등에서 분산형으로 설치될 수 있어 다양하게 활용될 수 있다.

현재 80개 이상의 프로젝트가 진행 중이며, 2028년 또는 2030년경에 상용화될 것으로 예상되는데, 일부 국가에서는 이미 가동 중이다.

SMR은 미래 에너지 생산의 중요한 축이 될 것이며, 디지털 사회와 AI 시대의 전력 수요에 적합한 대안으로 자리잡을 수 있을 것으로 보인다.

5. 🔍 BHI의 역할과 원전 기자재 동향

BHI는 발전용 기자재를 설계 및 제작하는 기업으로, LNG 발전에 주력하고 있으며, 다양한 대형 건설사에 기자재를 공급하고 있다.

HRSG(Heat Recovery Steam Generator)는 LNG 발전 시 발생하는 폐열을 재활용하여 추가적으로 전력을 생산하는 데 핵심 기기로, 이를 통해 발전소의 최대 출력을 33% 높일 수 있다.

BHI는 아시아에서 발주된 HRSG의 절반을 차지하며, 국내 시장에서 원전 기자재 부문에서도 경쟁력을 갖춘 기업으로 여겨진다.

BHI는 신한울 3, 4, 5기와 같은 신규 원전 건설 계획과 체코 원전 프로젝트를 통해 지속적으로 수주 물량을 확보하고 있다.

최근 BHI의 영업이익은 개선되고 있으며, 원전 관련 시장의 회복이 기대되고 있지만, 주가는 원전 이슈의 감소로 다소 정체된 상태이다.

6. 🙏 마무리 인사 및 전체 내용 정리

원자력 발전에 대한 기본 내용은 모두 학습하였으며, 다음 주에는 기업들에 대한 내용을 다룰 예정이다.

시청자들에게 감사의 말을 전하며, 다음 주에 다시 만날 것을 예고한다.

시청자들에게 주말 잘 보내라는 인사를 통해 마무리한다.

투자에서의 판단력은 차갑고 냉철해야 하며, 이를 통해 성공적인 투자 솔루션을 제공하는 LS 증권의 중요성을 강조한다.

투자에 대한 믿음이나 감정은 종종 상처를 남길 수 있음을 인식하며, 필요한 결정을 내릴 때는 단호해야 한다.