[리포트] 원자력 산업의 미래는?

 

 - 1월 17일 (월) 원자력 관련 리포트가 NH 투자증권에서 발간되어, 공부 차원에서 리포트를 살펴보았습니다. 보고서 내용 공부 겸 정리해보도록 하겠습니다.

 

1. Summary

 

 

 

 

   - 프랑스를 비롯한 유럽 10개국이 원자력의 중요성을 강조하는 기고문을 공동 발표했다. 이들은 원자력을 ‘그린에너지’로 구분하자는 입장인데, 유럽 내 탈원전 국가들은 이에 반발하고 있지만, 원자력을 배제하자는 의견 일색이던 상황이 변화한 것으로 평가한다.

-> 유럽 지역, 원자력이 녹색에너지에 해당하는가에 대한 논란 촉발

 

   - 대선 시즌이 임박한 우리나라에서도 탈원전 정책의 지속 여부가 관심을 받고 있다. 지난 5년간 국내에서는 신규 원전 공사가 전면 중단되었고, ‘그린 택소노미’에서도 원자력발전을 제외했다. 하지만 대선 결과에 따라 정책 방향은 변화될 여지가 있다. 보수권 대선후보들이 모두 원자력발전소 건설을 지지하고 있기 때문이다.

-> 대선 시즌에 돌입한 우리나라에서도 원자력 정책에 대한 논의가 활발해짐. 따라서 원자력 투자에 관심 있는 분들은 후보의 공약을 주의 깊게 살펴볼 필요가 있습니다.

   - 원자력발전에 대한 관심이 높아지면서, SMR 기술이 주목받고 있다. 전통적 원자력 발전에 대해서는 국가별로, 여야별로 의견 차이가 크지만, SMR에 대해서만큼은 획일적이다 싶을 정도로 모두 우호적인 모습을 보이고 있다. 이는 SMR 기술이 원자력 발전의 위험성을 획기적으로 줄일 수 있을 것이라는 기대감 때문이다.

-> 원자력에 대한 관심 증가로 SMR 기술이 주목받기 시작하였습니다.

 

   - 향후 10년간 SMR에 대한 실험과 검증, 그리고 투자가 활발해질 전망이다. 현재 약 72개 SMR 모델이 치열한 경쟁을 거쳐 개발되고 있으며, 처음으로 미국 설계 안전 인증을 취득하는 데 성공한 NuScale Power가 실험 및 검증을 위한 발전소 건설자 금을 조달하기 위해 2022년 상반기 미국 증시 상장을 시도한다.

-> SMR 기술은 향후 10년간 검증을 거쳐나갈 전망. 당장 보급하는 단계가 아님.

   - 증권시장에서는 국내 기업 중 두산중공업과 한전기술, 해외 기업 중에서는 Fluor가 주목받을 전망이다. 두산중공업과 Fluor는 세계 최초의 SMR 플랜트를 건설할 NuScale Power의 주요 주주다. 특히 두산중공업은 2019년 NuScale Power 지분 투자 시점에서 향후 5개 프로젝트에 대한 기자재 우선 납품권을 약속받은 상태로 알려졌다. 즉, 실험적인 프로젝트 수행 과정에서도 즉각적인 수익 발생이 가능하다. 전 세계적으로 기자재 업체의 수는 개발업체 수보다 소수라는 점도 주목해야 한다. 향후 다른 SMR 모델이 도입되는 과정에서도 두산중공업의 Track Record가 기자 재 공급계약 획득에 긍정적으로 작용할 수 있다.

-> NuScale Power의 상장을 계기로 관련 기업의 수혜 예상.

 

2. 각자의 사정이 담긴 원자력 발전/확대 축소 정책

   - 지난 2021년 10월 프랑스, 핀란드, 폴란드 등 유럽 10개국의 에너지장관은 원자력의 중요성을 강조하는 공동 기고문을 발표했다. 이는 전 세계 공급망 대란, 국제유가와 천연가스 가격 상승 등 에너지 수급 우려를 원자력으로 해결하겠다는 의지를 보여준 것이라고 판단된다.

   - 반면, 독일과 오스트리아 등 탈원전 정책을 이미 상당 부분 시행한 국가들은 이에 반대하고 있는 상황이다. 원자력을 확대하거나 축소하 고자하는 각국의 속내를 들여다보면 자국의 현존하는 발전원과 에너지 정책에 유리한 방향으로 이끌어가고 싶어 하고 있음을 알 수 있다.

   - 원자력발전 확대에 동조하는 프랑스, 영국, 동유럽 9개국 등 총 11개국의 2020년 발전믹스를 살펴보면, 원자력 비중은 46%, 재생에너지 비중은 14%이다. 반면, 원자력발전 확대에 반대하는 독일과 북유럽 6개국 등 총 7개국의 2020년 발전믹스 중 원자력 비중은 8%, 재생에너지 비중은 28%이다. 그중 독일은 E.ON이라는 회사를 통해 원자력발전에 집중했지만, 2000년대부터 본격화된 탈원전 정책으로 원자력발전 비중이 빠르게 줄어들고 있다.

  - 최근의 움직임은 재생에너지로의 전환이 더딘 국가들 중 특히 원자력에 강점을 갖고 있는 국가들이 발전시장 내 헤게모니를 확보하려는 시도라고 해석할 수 있는 바, 정치적인 이해관계가 중요한 시점이라고 판단된다.

 

3. 일본 정부의 스탠스 변화

 

   - 일본은 2011년 동일본 대지진 이후 10년 넘게 원자력발전의 재가동에 대해 소극적인 정책을 유지하고 있다. 동일본 대지진 이전인 2010년 일본의 원자력발전 비중은 25%이었으나, 이후 원전 가동은 중단됐고, 줄어든 부분은 전부 화력발전으로 대체하고 있다. 해당 10년 동안 일본은 재생에너지 확대 정책도 병행했지만, 지리적인 이유 등으로 2020년 재생에너지 비중은 12%에 불과해 유럽에 비해 아직 갈길이 먼 상황이다.

   

   -일본이 직면한 문제는 화석연료 의존도가 여전히 높은 상황에서 온실가스 감축 의무가 강화되고, 동절기 발전용 연료가격 상승이 계속되고 있다는 점이다. 한국과 마찬가지로 국제 원자재 가격 상승에 노출되며 관련 기업들의 비용 부담이 확대되고있다. 따라서 일본 정부는 최근 노후 원자력발전소를 소형 모듈 원전(Small ModularReactor, 이하 SMR)으로 대체하겠다고 언급했다. 일본 정부도 10년 만에 다시 원전 확대로 정책 방향을 선회하고 있음을 확인할 수 있다.

 

 

 4. 원자력발전이 지구상 가장 값싼 발전 원인인 건 맞지만 제반 비용은 부담됩니다.

 

   원자력발전은 MW당 투자비가 40억~50억 원으로 석탄발전과 가스발전에 비해 비싸지만, 변동비인 우라늄 구입 가격이 kWh당 10원 이내이고, 유

 참고로 현재는 방사성 폐기물을 지하 저장소 등에 매립하는 방안이 최선이라고 여겨지고 있다.

 

 - 전력계통 측면에서도 원자력발전은 최대 출력으로 도달하는데, 그리고 가동 중단하는 데 걸리는 시간은 각각 약 일주일로 다른 발전원에 비해 안정적인 출력이 지속될 수 있기 때문에 국내 발전시장에서 기저발전으로 분류되고 있다. 일반적으로 계획 예방정비가 18개월에 1차례, 50일 이내로 진행되는 점을 감안하면 12개월 중 11개월 이상 가동된 셈으로 최소 설비 이용률은 높다. 다만, 최근 천연가스 가격 상승과 함께 우라늄 가격 상승도 계속되고 있어 변동비 측면에서 부담은 과거보다 높아진 상황이다.

 

   - 더불어민주당 이재명 후보와 국민의힘 윤석열 후보의 원자력발전 정책 방향은 상이하다. 현재까지 발표된 내용들을 정리하면, 이재명 후보는 문재인 정부와 유사한, 원자력발전의 재개보단 재생에너지로의 전환을 주장하고 있다. 반면, 윤석열 후보는 건설 중단된 신한울 3, 4호기 등을 재추진하겠다는 계획을 발표했다. 참고로 그밖에 안철수 후보는 탈원전 정책 폐기, 심상정 후보는 재생에너지로의 전환을 강조하고 있다.

   - 다만, 혁신형 소형 모듈 원전(SMR) 기술 개발과 관련하여서는 더불어민주당과 국민의힘 모두 적극적으로 대응하고 있다. 2030년까지 한국형 혁신 소형 모듈 원자로(i-SMR) 모델을 개발해 중장기적인 수출까지 진행할 계획이다. 이는 현 정부의 탈원전 정책과 무관하게 진행되고 있으며, 관련된 논의는 혁신형 SMR 국회 포럼을 통해 이미 상하반기 1회씩 개최됐다.

 

 

 

5. 탈원전 정책 시행된 지난 5년과 앞으로의 5년은?

 

 

   - 한국은 2년마다 발표하는 전력수급 기본계획을 통해 중장기적인(15년) 발전설비 증설 계획을 마련하고 있다. 예를 들어 2010년 발표된 제5차 전력수급 기본계획에서는 원자력발전 설비용량을 15년 동안 총 17.2GW(12기) 늘릴 계획이었다. 이후 전력수급 기본계획상 원자력발전 증설 규모는 제6차 15.2GW(10기), 제7차 17.6GW(12기)로 점차 상향 조정되었다. 참고로 당시부터 석탄발전의 폐쇄가 결정되며 이를 대체할 발전원으로서의 원자력발전을 확대하자는 목소리가 커졌다. 원자력발전 확대를 주장했던 이명박 정부와 박근혜 정부는 매년 1기 이상 원전이 도입되는 방향으로 국내 전력수급 계획을 수립했다.

 

   - 2017년 문재인 정부 출범 이후에는 탈원전 정책이 추진되며 원자력 발전 증설 계획이 변경되기 시작했다. 원자력발전 설비용량은 제8차 전력수급기본계획상 2.1GW, 제9차 전력수급기본계획상 3.9GW 줄일 계획이다. 이전 정부에서 수립된 원자력발 전 증설 계획은 대부분 백지화되었고, 신한울 3, 4호기와 같이 설계 과정을 진행하 고 있던 프로젝트도 중단됐다. 한국에서는 신고리 5, 6호기를 마지막으로 신규 원자력발전소가 세워지지는 않을 예정이다. 참고로 탈원전 정책과 직접적인 상관관계는 낮지만, 원자력발전 설비 이용률은 2017년 이후 10% p 이상 하락했다.

 

 

6. SMR이란?

   - 원전에 대한 관심이 환기되면서, 자연스럽게 새로운 원자력발전 대안으로 부각되고 있는 SMR에 대한 시장의 관심도 높아졌다. SMR은 단어 그대로 소형 모듈화를 통해 규격화된 원자로를 의미하며, 이를 통해 위험성을 낮추고 대량 생산을 통해 원가 경쟁력을 가질 수 있다는 장점을 지닌다.

   -> 원전산업에 대한 관심이 환기되며 SMR 기술 부각

 

    - 그간 원자력발전소 건설이 1GW급 이상의 초대형 원자로를 건설하여 ‘대형화를 통한 규모의 경제’를 추구하는 방법이라면, SMR을 이용하는 전략은 ‘다량화를 통한 규모의 경제’를 추구하는 방법이다. 전통적 원자력 발전은 전력생산 과정에서 손쉽게 규모의 경제를 달성할 수 있지만, 대형 원자로를 배치하는 과정에서 막대한 건설비용이 지출된다. 반면 SMR발전소는 상대적으로 건설 과정이 단순하고 비용이 저렴할 수 있지만, 소형 원자로의 병렬연결에 따른 시스템 복잡성이 증가하고, 반응로 1 기당 생산 효율은 상대적으로 낮을 수 있다.

   > SMR 기술 개념: 대형화를 통한 규모의 경제에서 다량화를 통한 규모의 경제로의 방향성 변화

 

   - 다수의 신재생에너지 전문가들이 SMR에 주목하는 이유는 1) 태양광과 풍력과 달리 24시간 안정적인 전력 공급이 가능하고, 2) 극히 낮은 탄소 배출량을 지니고 있으며, 3) 소형화에 따라 사고위험 축소가 기대되며, 4) 건설비용이 낮아지고 입지 선정이 용이해지면서 손쉽게 확산될 수 있다는 기대심리 때문이다. 업계는 원자로의 소형화를 통해 1) 사막 및 내륙 지역의 원전 건설 가능, 2) 시설 지하화를 통한 지역민 거부감 축소 및 안정성 개선, 3) 이전 가능한 발전소 건설(SMR은 차량으로 운반 가능) 등 기존의 원자력발전에는 없었던 장점을 보 유할 것으로 기대한다.

 

   - SMR을 신재생에너지 중 하나로 평가해야 한다는 의견이 지속적으로 나오고 있다. 이는 원자력발전이 사실상 ‘방사능 위험’을 제외하면 다른 신재생에너지들이 지닌 대다수의 장점을 지니고 있기 때문이다. 온실가스 배출이 사실상 전무하고, 지구 상존 재하는 연료 매장량이 영구적으로 사용 가능할 만큼 풍부하다. 태양광, 풍력과 달리 기상 조건에 관계없이 생산량을 조절할 수 있다는 점도 강점이다. 안전하게 만다롤 수 있다면 사실상 신재생에너지의 장점을 모두 누릴 수 있다는 이야기다.

 

 

   - 하지만 SMR이 시장에 성공적으로 안착되기 위해서는 극복해야 될 과제가 있다. SMR을 통한 전력생산 단가는 구조적으로 전통적인 방식 대비 높기 때문이다. 통상 발전 프로젝트는 최소 20년 이상의 운영기간을 토대로 사업성을 평가한다. 장기간 발생하는 높은 운영비를 상쇄하기 위해선 초기 비용이 획기적으로 저렴해야 한다. 결론적으로 SMR의 가능성을 검증하기 위해서는 막대한 투자와 다수의 실험적인 프로젝트 실행이 필요하다. 노하우 축적과 기술 안정화에 필요한 시간을 감안하면 SMR 기술의 가능성은 빨라도 2030년은 되어야 검증될 것이다.

 

  - 

SMR 관련 기업 중 Top-pick 두산중공업 / 해외 : Fluor

 

   - SMR에 대한 높은 관심에도 불구하고, 주식투자자가 선택할 수 있는 종목의 수는 한정적이다. 우선 72개나 되는 SMR 모델이 개발 중이나, 모두의 개발이 성공적이지는 않을 것이다. 결론적으로, 옥석 가리기가 최소 10년 이상이 소
요될 분야라는 점은 높은 투자 리스크를 수반한다.

 

 -다만, SMR 기자재 공급 능력을 지닌 기업이 극소수라는 점에서 기회를 찾을 수 있다. 국제 원자력기구 자료에 따르면 SMR 생산을 위한 물리적 인프라를 준비하거나 SMR 원천기술 개발업체에 적극적인 지분 투자한 제조업체는 현재 5곳으로 소수에 불과하다.

 

 - 이들 기업 중 두산중공업이 유일하게 원자력 발전용 기자재를 주력 사업으로 하고 있다. 특히 두산중공업은 현재 개발 진척 속도가 가장 빠르다고 알려진 NuScale Power의 주요 주주다. 두산중공업은 투자 조건으로 최소 5개 프로젝트에 대한 독점 납품 권한을 획득한 것으로 알려져 있다. 이미 최초 프로젝트(UAMPS 발주 462MW급)에 대한 부품 공급 기회를 확보했고, 2022년 중 약 1.6조 원 규모의 관련 수주가 예상된다.

 

   - 해외 기업 중에는 Fluor가 최대 수혜를 누릴 수 있을 것으로 보인다. Fluor는 NuScale Power의 최대주주이며, 미국 등에서 25기 이상의 원자력발전소를 설계 및 시공한 미국의 베테랑 원자력 EPC 업체다. 자연스레 NuScale Power의 SMR 도입이 증가되면 시공 기회가 급증할 수 있다. NuScale Power 상장 후 뚜렷한 주 가 상승이 나타날 경우 가장 큰 지분이익에 기반한 수혜자가 될 수 있다는 점에 주목한다.

 

   - 2022년 中 NuScale Power 가 미국 증시에 상장될 예정이므로, 새로운 투자처가 될 수 있다.

 

 

---

   결론 및 아이디어

   - NH투자증권 리포트를 통해 원자력 기술 관련 내용 잘 공부했습니다. 추가적인 내용은 아래 링크를 통한 원문 참고 부탁드립니다.

   - 원자력 기술의 경우 경제적 측면, 기술적 측면 이외에 있어 정치 영역이 결합되어 있어 상당히 투자하기 까다로운 분야입니다. 따라서 대선을 앞두고 있는 만큼 대선 후보들의 원전 관련 스탠스 및 공약에 대해 잘 살펴보는 것이 필요합니다.

  - 게다가, 기술 상용화를 2030년 이후로 보고 있는 만큼 SMR 관련 투자는 길고 어려운 길이 될 수도 있습니다. 장기간의 관점에서 투자를 진행하는 것이 필요합니다.

  - 우려되는 지점은 기술에 대한 우수성과 별개로 SMR이 상용화될 때쯤에는 수소 및 다른 친환경 에너지가 충분히 기존 화석 연료를 대체할 수 있을 정도의 가능성을 보여주는 것이 SMR의 향후 미래를 좌우하지 않을까 합니다.

  - 친환경 트렌드 및 기술 동향에 맞추어 SMR을 주목할 필요가 있으며, 정치적인 영역이 엮여있는 만큼 투자를 고민하시는 분은 보다 더 신중한 태도로 접근하는 것이 좋습니다.

  - 현재로서는 이재 X 후보가 더 유력하다고 보기에 SMR 접근에 대해 보류 중이며, 두산중공업 및 한전기술의 주가 흐름을 틈틈이 체크할 예정입니다.

 

 

 

NH투자증권_산업_에너지_시설_및_서비스_20220114170912.pdf

1.29MB