인공지능 기술의 급격한 발전으로 인해 전 세계 데이터센터의 전력 수요가 폭증하면서 안정적인 에너지 공급이 화두로 떠오르고 있다. 24시간 내내 탄소 배출 없이 고효율 전력을 공급할 수 있는 SMR 기술은 이제 차세대 핵심 인프라로 확고히 자리 잡는 추세다.
글로벌 데이터센터의 전력 소비량은 2024년 460TWh 수준에서 2035년에는 약 1,300TWh까지 치솟을 것으로 전망된다. 이러한 막대한 전력 수요를 감당하기 위해 마이크로소프트와 구글 등 글로벌 빅테크 기업들은 원자력 에너지 확보에 천문학적인 자금을 투입하고 있다.
빅테크 기업들이 원자력에 집중하는 이유는 날씨의 영향을 받는 재생에너지와 달리 일정한 전력을 끊임없이 공급할 수 있기 때문이다. 특히 SMR 방식은 대형 원전보다 부지 선정이 자유롭고 안전성이 높아 도심 인근 데이터센터에 적합한 대안으로 평가받는다.
골드만삭스는 2030년까지 AI 데이터센터 수요를 충족하기 위해 약 85~90GW의 신규 원자력 용량이 필요할 것으로 분석했다. 탄소 중립 달성과 전력 안정성이라는 두 마리 토끼를 잡기 위한 글로벌 기업들의 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 보인다.
두산에너빌리티는 글로벌 원전 주기기 제작 시장에서 압도적인 점유율 1위를 목표로 하는 국내 대표 기업이다. 뉴스케일파워와 엑스에너지 등 해외 시장을 선도하는 기업들과 파트너십을 맺고 SMR 핵심 설비의 제작과 공급을 담당하고 있다.
한전기술은 정부가 주도하는 혁신형 i-SMR 개발에 핵심적으로 참여하며 해외 국가별 맞춤형 설계 수주를 추진하고 있다. 유럽과 미국 시장의 원전 수요 확대에 따른 직접적인 설계 수주 수혜주로 꼽히며 독보적인 기술적 자립도를 자랑한다.
우리기술은 원전의 두뇌에 해당하는 제어계측 시스템을 국산화하여 과거 SMART 원전 사업화에 참여한 경험을 가지고 있다. 최근 두산에너빌리티와 대규모 공급 계약을 체결하는 등 실제 매출로 이어지는 수주 가속화 단계에 진입하여 시장의 주목을 받는다.
이들 TOP 3 소형모듈원전 관련주는 단순히 테마에 편승하는 것을 넘어 실제 대규모 설비 투자를 진행하고 구체적인 수주 잔고를 쌓아가고 있다. 2026년 하반기부터는 실증 단계를 넘어 대량 생산 체제로 전환될 것으로 보여 기업 가치의 재평가가 기대되는 상황이다.
대한민국 정부는 제11차 전력수급기본계획에 해당 기술을 최초로 반영하여 2035년경 국내 첫 상용 가동을 목표로 설정했다. 2025년까지 혁신형 표준설계 완료를 위해 약 2조 5천억 원 규모의 예산을 투입하며 민관 합동으로 수출을 적극 지원하고 있다.
미국은 행정명령을 통해 SMR 라이선스 인허가 절차를 대폭 단축하며 기술 상용화 속도를 높이는 데 주력하고 있다. 실제 뉴스케일파워의 특정 노형은 예정보다 빠르게 인가를 획득하며 시장의 신뢰도를 높이는 성과를 거두기도 했다.
하지만 투자를 진행할 때는 각국의 엄격한 안전 규제로 인한 상용화 지연 가능성을 반드시 염두에 두어야 한다. 초기 실증 단계에서 예상치 못한 기술적 결함이 발견될 수 있으며 사용후핵연료 처리 문제 등 환경적 논란도 여전히 해결 과제로 남아 있다.
국제에너지기구는 향후 5년 내 시장 규모가 약 100조 원까지 성장할 것으로 예측하며 장기적인 투자를 권고한다. 투자자들은 단기적인 주가 변동에 일희일비하기보다 기업의 공시와 정부 정책의 연속성을 면밀히 관찰하며 포트폴리오를 구성해야 한다.
SMR 기술은 AI 데이터센터라는 거대한 수요처를 만나 과거의 이론적 단계를 넘어 실제 산업 현장에 적용되는 실증 단계에 진입했다. 글로벌 빅테크 기업들의 막대한 자금 유입과 각국 정부의 파격적인 정책 지원은 이 시장의 성장성을 뒷받침하는 핵심 동력이다. 하지만 기술적 리스크와 규제 불확실성이 존재하는 만큼 철저한 기업 분석과 장기적인 관점의 접근이 필요하다. 아래 표는 국내 핵심 SMR 소형모듈원전 관련주들의 주요 특징을 요약한 내용이다.
| 구분 | 주요 특징 및 핵심 경쟁력 |
|---|---|
| 두산에너빌리티 | 글로벌 주기기 제작 점유율 1위 목표, 2026년 전용 생산 시설 완공 예정 |
| 한전기술 | 원전 종합 설계 및 계통 설계 독보적 기술, i-SMR 국책 과제 주도 |
| 우리기술 | MMIS 국산화 성공, 제어계측 분야 강소기업으로 실질적 수주 확대 중 |
| 시장 전망 | 향후 5년 내 100조 원 규모 성장, 2026년부터 대량 생산 체제 돌입 |