SMR과 AI 데이터센터, 전력 혁명의 시작과 국내외 관련주 총정리
인공지능(AI) 산업이 성장하면서 반도체만큼 중요해진 것이 있습니다. 바로 전력입니다.
AI 데이터센터는 막대한 전기를 소비하기 때문에 안정적인 전력 확보가 기업 경쟁력으로 떠오르고 있습니다.
이러한 상황에서 주목받는 기술이 소형모듈원자로(SMR)입니다.
SMR과 데이터센터는 어떤 관계이며, 관련 기업에는 어디가 있을까요?
1. SMR이란 무엇인가?
SMR(Small Modular Reactor)은 소형모듈원자로를 의미합니다.
일반적인 대형 원전보다 발전 규모가 작고, 주요 설비를 공장에서 제작한 뒤 현장에서 조립할 수 있도록 설계한 원자로입니다.
일반적으로 전기출력 300MW 이하의 원자로를 가리킵니다.
SMR의 주요 특징은 다음과 같습니다.
- 모듈화: 공장 제작을 통한 시공 효율 향상 가능
- 확장성: 전력 수요에 따라 여러 기를 단계적으로 설치
- 안전성: 자연순환 등 피동안전계통을 적용한 설계 가능
- 저탄소: 발전 과정에서 직접적인 탄소배출이 적음
다만 이러한 장점은 설계에 따라 다르며, 실제 경제성과 안전성은 상용 운전 과정에서 검증되어야 합니다.
2. AI 데이터센터는 왜 SMR에 주목하는가?
AI 데이터센터에는 수많은 GPU가 설치됩니다.
이 장비들은 AI 학습과 추론 과정에서 전기를 소비하고 상당한 열을 발생시킵니다.
따라서 서버를 가동하는 전력뿐 아니라 냉각설비에도 많은 전기가 필요합니다.
여기서 SMR의 특징이 주목받습니다.
첫째, 날씨와 관계없이 지속적인 발전이 가능합니다.
둘째, 장기적으로 안정적인 전력 공급원을 확보하는 데 활용할 수 있습니다.
셋째, 재생에너지와 함께 저탄소 전력 공급체계를 구성할 수 있습니다.
예를 들어 100MW 규모의 데이터센터가 연중 일정한 전력을 사용한다고 가정하면 연간 전력 소비량은 약 8억7,600만kWh입니다.
이는 전력 확보가 데이터센터 사업의 중요한 조건이라는 사실을 보여줍니다.
다만 SMR을 데이터센터 옆에 설치한다고 해서 곧바로 전력을 공급할 수 있는 것은 아닙니다.
인허가와 송전망, 안전거리, 냉각수 확보 등도 검토해야 합니다.
3. 구글과 아마존은 왜 원자력에 투자할까?
글로벌 빅테크 기업들은 AI 인프라 확장에 필요한 전력을 장기간 확보하려고 움직이고 있습니다.
구글은 카이로스파워와 협력하여 SMR에서 생산하는 전력을 확보하는 사업을 추진하고 있습니다.
아마존은 엑스에너지(X-energy)와 협력하여 차세대 소형원자로 개발과 상용화를 지원하고 있습니다.
마이크로소프트는 컨스텔레이션에너지와 기존 원전 재가동을 통한 장기 전력 구매계약을 체결했습니다.
여기서 중요한 차이가 있습니다.
구글과 아마존의 사례는 차세대 SMR 개발과 연결되지만, 마이크로소프트의 사례는 기존 대형 원전 재가동 사업입니다.
즉 빅테크 기업들이 확보하려는 것은 특정 원자로 기술이 아니라 안정적인 전력 자체입니다.
4. 국내 SMR 관련주와 사업 영역
국내에는 원자로 설계부터 주기기 제작, 건설, 유지보수까지 다양한 기업이 참여하고 있습니다.
① 두산에너빌리티(034020)
원자로와 증기발생기 등 원전 핵심 기자재를 제작하는 기업입니다.
해외 SMR 개발사와 협력하고 있어 실제 원자로 건설이 확대될 경우 기자재 공급 사업과 연결될 수 있습니다.
② 삼성물산(028260)
원전 건설과 엔지니어링 분야에 참여하는 기업입니다.
2026년 9월에는 GE 버노바·히타치 등과 유럽 SMR 사업 개발을 위한 협약을 체결했습니다.
③ 한국전력기술(052690)
원자력발전소 설계와 엔지니어링 전문기업입니다.
국내 혁신형 SMR 설계에 참여하며 데이터센터 전력공급용 SMR 사업도 검토하고 있습니다.
④ 한전KPS(051600)
발전설비 정비 전문기업입니다.
SMR 상용화가 확대되면 유지보수 분야에서 사업 기회가 발생할 수 있습니다.
다만 현재의 원전 관련 매출과 미래 SMR 사업에서 발생할 매출은 구분해야 합니다.
5. 미국 SMR 관련주는 어떤 기업이 있을까?
미국 증시에서는 원자로 개발기업과 기존 원전 운영기업을 구별할 필요가 있습니다.
① 뉴스케일파워(SMR)
소형모듈원자로 기술을 개발하는 기업입니다.
SMR 상용화 기대감과 연결되지만 프로젝트 건설비, 계약 확보, 상용화 일정이 중요한 변수입니다.
② 오클로(OKLO)
차세대 소형 원자로 개발기업입니다.
데이터센터를 포함한 전력 수요처를 대상으로 사업을 추진하고 있습니다.
실제 발전소 가동과 상업 매출 발생 여부를 확인해야 합니다.
③ GE 버노바(GEV)
전력설비와 발전 기술을 보유한 기업으로 BWRX-300 SMR 사업에 참여하고 있습니다.
SMR 외에도 다양한 전력 인프라 사업을 영위합니다.
④ 컨스텔레이션에너지(CEG)
미국의 원자력 발전 운영기업입니다.
기존 원전의 전력 판매와 장기 공급계약이 주요 사업이며 순수 SMR 개발기업은 아닙니다.
6. SMR 관련주 투자 시 반드시 확인할 사항
SMR 시장은 성장 가능성과 사업화 위험이 함께 존재합니다.
특히 다음 사항을 확인해야 합니다.
- 인허가: 원자로 설계와 건설에 필요한 승인을 받았는가?
- 사업 단계: 업무협약인지 실제 공급계약인지 구분했는가?
- 자금 조달: 건설비를 확보했으며 추가 증자 가능성은 없는가?
- 수익성: 예상 발전단가와 실제 매출 발생 시점은 언제인가?
- 경쟁 기술: 기존 원전, 가스발전, 재생에너지보다 경제성이 있는가?
원전은 건설과 인허가에 오랜 시간이 걸리는 산업입니다.
따라서 데이터센터 전력 수요가 증가한다고 해서 SMR 관련 기업의 실적이 즉시 증가하는 것은 아닙니다.
7. 결론: AI 시대의 핵심은 안정적인 전력 확보
AI 산업의 성장은 반도체를 넘어 전력 생산과 송배전 인프라로 연결되고 있습니다.
SMR은 이러한 변화 속에서 주목받는 차세대 전력 공급 기술입니다.
다만 현재는 상용화 초기 단계인 프로젝트가 많으며, 실제 발전소 건설과 안정적인 전력 판매까지는 시간이 필요합니다.
투자 관점에서는 원자로 개발기업, 기자재 공급기업, 건설기업, 발전 운영기업을 구별하는 것이 중요합니다.
결국 SMR 시장의 성장 여부는 기술에 대한 기대감뿐 아니라 실제 건설, 전력 공급계약, 상업 운전 실적으로 판단해야 할 것입니다.