[산업 분석] 왜 원전인가? (레포트 읽기)

그린에너지 및 방위산업 관련 레포트(by. NH투자증권)를 읽게 되었습니다.

미중 패권경쟁 속 기회요인

원전에 대해서 공부해보고 싶다는 생각이 들어.. 

읽은 레포트부터 정리해보고자 합니다.

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Summary: 원전 시장 확대와 한국의 역할

바이든 행정부는 SMR(소형모듈원전)을 포함한 원자력 발전의 역할을 강조하고 있습니다.

미국 에너지부(DOE)에서 발간된 보고서에 따르면 미국은 2050년까지 신규원전 200GW를 건설할 목표를 세우고 있습니다.

Pathways to Commercial Liftoff: Advanced Nuclear

Pathways to Commercial Liftoff: Advanced Nuclear

한국은 이런 미국과의 중장기 협력을 이뤄낼 수 있는 유일한 국가입니다.

현재는 Westinghouse와 한국전력 사이 분쟁이 있지만,

놓여있는 상황을 감안한다면 원만한 합의가 이뤄질 전망입니다.

 

황주호 한수원 사장 “웨스팅하우스 소송 합의로 해결하겠다” - 조선비즈 (chosun.com)

황주호 한수원 사장 “웨스팅하우스 소송 합의로 해결하겠다”

 

미국 목표와 한계

'Pathway to Commercial Liftoff: Advanced Nuclear' 보고서에서

탄소 중립 달성을 위한 발전원들을 분석한 결과,

원전(4세대 SMR 포함)이 가장 월등하다고 언급. (비용경쟁력 제외)

Pathway to Commercial Liftoff: Advanced Nuclear

이를 한국어로 풀어보면 아래와 같습니다.

미국은 현재 3세대+, 4세대로 분류하여

SMR(Small Modular Reactors) 개발 중입니다.

 1) 3세대+ SMR

   -. CFPP(Carbon Free Power Project)

   -. NuScale(경수로) 참여, 미국정부 $14억 지원

 2) 4세대 SMR

   -. ARDP: Advanced Reactor Demonstration Program 

   -. X-Energy(고온가스로) 참여, 미국정부 $12억 지원

   -. TerraPower(소듐)참여, 미국정보 $20억 지원

 3) 그 외 Terrestrial Power, Holtec, GE-Hitach 등

   -. 미국 정부 지원과는 별개 프로젝트 진행 중

Pathway to Commercial Liftoff: Advanced Nuclear

위 프로젝트는 2030년 이 전 상업운전을 목표로 개발 진행 중.

 

대형 원전과 같은 기술 기반으로 개발중인 NuScale은

올해부터 두산에버릴리티에 첫번째 모듈(77MW) 발주를 낼 예정입니다.

 

두산에너빌리티, 美 뉴스케일파워와 소형모듈원자로(SMR) 소재 제작 계약 (mtnews.net)

두산에너빌리티, 美 뉴스케일파워와 소형모듈원자로(SMR) 소재 제작 계약

반면, X-Energy와 TerraPower는 아직 인허가 과정에 있으며,

첫 프로젝트 착수를 위해 빠르게 진행 중.

 

DOE 보고서에 따르면, 탄소중립을 달성하기 위해서

2050년까지 총 200GW 이상 신규 원전을 가동되야 한다고 합니다.

 -. 2030 ~ 2035: 2GW/yr 이상

 -. 2035 ~ 2040: 7GW/yr 이상

 -. 2040 ~ 2050: 13GW/yr 이상

대형 원전과 달리 SMR은 모듈 형태로 설치되고 운영됩니다.

따라서, EPC 중 Procurement가 중요할 전망입니다.

 

그러나 미국에는 현재 원자력 발전소에 기기를 공급할 수 있는 인증 시스템인 'N-Stamp'를 보유한 단조 설비를 제작할 수 있는 공급망이 없습니다. 잠재적으로 가능한 공급자는 3GW 정도로 예상됩니다.

 

따라서 2030년 1GW, 2035년부터 10GW의 공백이 생깁니다.

원자로와 같은 대형 부품의 단조 · 제작은미국 내 핵심공급자가 없고,

가격 경쟁력을 갖는 잠재적 공급자도 부족한 상황으로 보여집니다.

 

 원전이 절실한 유럽

EU 회원국은 2021년 ~ 2049년,

10개 국가를 시작으로 폴란드까지

점진적으로 석탄 발전을 폐쇄하겠다는 계획을 세웠습니다.

 

그러나, 러-우 전쟁 발발.

여전히 17%(약 424TWh)를 석탄에 의존 중입니다.

 

특히 동유럽은 높은 석탄 비중으로,

폐쇄도 늦게 진행할 예정입니다.

('32년 루마니아, '33년 체코 · 슬로베니아, '49년 폴란드)

 

EU 발전원 중 풍력과 가스는 변동성이 커서

전력망 안정화에도 어려움이 있습니다.

 

또 유럽 내 원전 평균 운전연수는 35년 이상.

대부분 구형으로 추가적인 수명 연장이 없다면

향후 10년 내 폐로 절차를 발아야 할 것으로 예상됩니다.

 

구체적으로 논의되고 있는 대형 원전은 현재 Max' 26기.

(폴란드 최대10기, 체코 최대 4기 운영 계획) 

폴란드는 올해 중 한국/미국과의 본계약을 마무리 하고,

체코는 내년 중 사업자 선정을 마무리할 예정입니다.

 

한국은 튀르키예, 영국과 신규 원전 건설 관련 적극적 논의 중.

 

'23년 2월 윤 대통령 UAE 방문 시,

원전 수출 관련 논의를 UAE와 마무리 했습니다.

 

그 밖에 신규 원전 2기 건설 계획을 수립한 네덜란드와

최근 Rosatom과의 계약 파기를 선언한 핀란드 등이

추가로 노려볼 수 있는 지역이라 판단됩니다.

 

중장기적으로 유럽에서도

다수의 SMR 프로젝트가 진행될 것으로 예상됩니다.

 

이 역시 동 유럽 중심으로 확대될 예정이며,

리투아니아 등은 GE-Hitachi와의 계약이 구체화되는 중.

우크라이나는 전쟁이 끝날 시,

미국과의 SMR 확대를 적극적으로 논의할 전망.

 

다만, EU는 EU-Taxonomy상

대형 원전 사용 후 핵연료 처리 규정 등이 복잡하기 때문에

SMR 상업운전 이후 본격적으로 확대될 것으로 보입니다.

 

미 · 중 패권경쟁 = 한국 원자력 산업 기회

웨스팅하우스는 폴란드, 루마니아 등 원전 공사를 수행할 예정이며,

체코에도 입찰한 상태입니다.

 

그러나 동유럽을 중심으로 확대되는원전 공사 전부를 수행할 역량은 부족. 

 

또, 미국은 전쟁 직후 원전 시장에서의 영향력을 확대하고자 합니다. 

그러나, 미국 자체의 역량은 부족하고 실질적으로 협력 가능한 국가는 한국 뿐.

 

폴란드 본계약(3분기), 체코 우선협상대상자 선정(4분기 이 후)

스케쥴 감안하면 올해 하반기 중 웨스팅하우스와의 분쟁은 해결될 전망입니다.

 

유럽은 원전 확대를 계획하고 있지만,

러시아의 사업 참여를 원칙적으로 배제하고 있습니다.

그렇다면 유럽 대형원전 시장에 입찰할 수 있는 국가는

한국, 미국, 프랑스 3국 뿐입니다.

 

다만, 2000년대 이 후 원전 건설에서미국과 프랑스가

높은 공사비를 보여줬으므로, 한국에게 유리하다고 판단합니다.  

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해당 레포트에서 미국과 유럽의 상황에 대해서 위와 같이 설명해 주고 있었습니다.

 

완벽하게 이해되는 것은 아니었지만,

왜 원전 관련 스터디를 해야 하는지 동기부여는 된 것 같습니다.

 

다음엔 원자력, 특히 SMR에 대해 정리할 수 있도록해보겠습니다. 

 

[산업 분석] 원전 산업 기초 공부 ①대형원전 (tistory.com)

[산업 분석] 원전 산업 기초 공부 ①대형원전

[산업 분석] 원전 산업 기초 공부 ②SMR (tistory.com)

[산업 분석] 원전 산업 기초 공부 ②SMR

그리고 해당 레포트에서 소개된 '두산에너빌리티'도

관심을 가져봐야 할 것 같습니다.