최태원 SK 회장(사진 오른쪽)과 빌 게이츠 테라파워 창업자 겸 이사회 의장이 지난해 8월 서울 종로구 SK서린빌딩에서 만나 악수하는 모습

SK 투자 테라파워, 美 첫 상업용 SMR 건설 승인…차세대 원전 시대 열리나

2026년 03월 05일 굿퓨처데일리 서정원 기자

美 원자력규제위, 10년 만에 신규 상업용 원전 허가…SMR 건설은 첫 사례
빌 게이츠 설립 테라파워, 와이오밍서 2030년 실증로 가동 목표
SK·한수원 투자 참여…AI·데이터센터 전력 해법으로 SMR 주목

SK이노베이션이 투자한 미국 차세대 소형모듈원전(SMR) 기업 테라파워가 미국 정부로부터 상업용 첨단 원전 건설 승인을 받으며 글로벌 SMR 산업이 본격적인 상업화 단계에 들어섰다는 평가가 나오고 있다.

원전 업계에 따르면 테라파워는 최근 미국 원자력규제위원회(NRC)로부터 와이오밍주 케머러 지역에 건설될 상업용 SMR 플랜트 1호기 건설 허가를 획득했다. NRC가 신규 상업용 원전 건설을 승인한 것은 약 10년 만이며, SMR 건설을 승인한 것은 이번이 처음이다. 이번 승인으로 테라파워는 이달 중 공사에 착수할 예정이며 2030년 실증로 가동을 목표로 프로젝트를 추진한다.

테라파워는 마이크로소프트 창업자인 빌 게이츠가 2008년 설립한 차세대 원전 기업으로, SMR 분야에서 글로벌 선도 기업 중 하나로 평가받는다. 테라파워의 핵심 기술은 액체 나트륨을 냉각재로 사용하는 소듐냉각고속로(SFR) 방식이다. 기존 원전이 물을 냉각재로 사용하는 것과 달리 액체 나트륨은 끓는점이 약 880도에 달해 더 많은 열을 흡수할 수 있어 발전 효율을 높일 수 있다.

또한 사용 후 핵연료 발생량을 기존 원전 대비 약 10% 수준으로 줄일 수 있어 안전성과 환경성 측면에서도 강점을 갖는다. 이러한 기술적 특성 때문에 테라파워의 SMR은 차세대 4세대 원전 기술로 분류되며 글로벌 에너지 전환 시대의 핵심 전력원 후보로 꼽힌다.

특히 테라파워 SMR은 에너지저장장치(ESS)와 결합해 전력 수요에 따라 발전량을 유연하게 조절할 수 있는 ‘부하 추종 운전(load following)’이 가능하다. 태양광·풍력 등 재생에너지는 발전량 변동성이 큰 것이 단점으로 지적되는데, SMR이 이를 보완하는 안정적 전력 공급원으로 활용될 수 있다는 점에서 에너지 산업의 중요한 대안으로 주목받고 있다.

이번 프로젝트가 가동될 경우 약 345MW 규모의 전력을 생산할 수 있으며 이는 미국 기준 약 30만 가구가 사용할 수 있는 전력량에 해당한다. 전력 수요가 증가할 경우 최대 500MW 수준까지 출력 확대도 가능하다.

테라파워의 첫 상업용 프로젝트가 본격화되면서 SK그룹과 한국수력원자력 등 국내 기업과의 협력도 더욱 확대될 전망이다. SK이노베이션과 SK㈜는 2022년 테라파워에 총 2억5000만 달러를 투자해 약 10% 수준의 지분을 확보하며 2대 주주로 올라섰다. 이후 한국수력원자력도 일부 지분을 인수하면서 3자 협력 구조가 형성됐다.

SK는 이번 SMR 프로젝트를 계기로 글로벌 에너지 사업 포트폴리오 확대와 함께 차세대 전력 인프라 시장 선점을 노리고 있다. 특히 인공지능(AI) 산업 확산으로 데이터센터 전력 수요가 급증하면서 안정적이고 탄소 배출이 적은 전력 공급원으로 SMR의 중요성이 더욱 부각되고 있다.

최태원 SK그룹 회장은 최근 미국 워싱턴 DC에서 열린 국제 행사에서 “AI 산업의 경쟁력은 결국 에너지 확보 능력에서 결정될 것”이라며 “AI 데이터센터와 발전소를 결합한 새로운 에너지 솔루션을 준비하고 있다”고 밝힌 바 있다.

글로벌 시장에서도 SMR 산업은 빠르게 성장할 것으로 전망된다. 시장조사업체 아이디테크엑스(IDTechEx)에 따르면 전 세계 SMR 시장 규모는 2033년 약 724억 달러(약 100조 원) 이상으로 확대될 것으로 예상된다. 미국과 영국, 캐나다 등 주요 국가들이 SMR 개발을 전략 산업으로 추진하면서 공급망 구축 경쟁도 본격화되고 있다.

국내 기업들의 수혜 가능성도 커지고 있다. 두산에너빌리티와 HD현대중공업 등은 원자로 용기와 구조물 등 핵심 장비 공급을 준비하고 있으며 SMR 전용 생산시설 확충에도 나서고 있다. SMR 상업화가 현실화될 경우 한국 원전 산업의 글로벌 공급망 참여 기회도 크게 확대될 것으로 기대된다.

에너지 업계에서는 이번 승인으로 SMR이 실증 단계를 넘어 실제 상업 발전 시장으로 진입하는 중요한 전환점이 마련됐다고 평가한다. 특히 AI 시대의 폭발적인 전력 수요와 탄소중립 정책이 맞물리면서 차세대 원전 기술에 대한 관심은 더욱 높아질 전망이다.

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