SMR기업과 빅테크기업간 파트너십 - 엑스에너지, 오클로, 뉴스케일파워
목차
서론: AI 혁명의 아킬레스건, '전력'이라는 거대한 벽
챗GPT와 같은 생성형 AI가 세상을 바꾸고 있습니다. 우리는 그 놀라운 능력과 무한한 잠재력에 감탄하지만, 이 화려한 기술 혁명의 이면에 숨겨진 거대한 아킬레스건은 잘 보지 못합니다. 바로 '전력'입니다. AI 모델을 훈련하고 운영하는 데이터센터는 이제 '전기 먹는 하마' 수준을 넘어, 국가 단위의 전력을 소비하는 거대한 블랙홀이 되고 있습니다. 골드만삭스는 2030년까지 데이터센터가 미국 전체 전력 소비의 8%를 차지할 것이라 예측했으며, 이는 현재보다 몇 배나 증가한 수치입니다. 기존의 전력망으로는 이 기하급수적인 수요를 도저히 감당할 수 없다는 경고음이 실리콘밸리와 월스트리트를 가리지 않고 곳곳에서 울리고 있습니다. 빅테크 기업들은 지난 10여 년간 ESG(환경·사회·지배구조) 경영의 일환으로 막대한 자금을 투자해 풍력, 태양광 등 재생에너지 전력 구매 계약(PPA)을 맺어왔습니다. 하지만 데이터센터는 1년 365일, 24시간 단 1초의 중단도 없이 안정적인 전력을 요구합니다. 날씨에 따라 발전량이 변동하는 재생에너지만으로는 이 '무중단 24/7'이라는 절대적인 조건을 충족시킬 수 없다는 냉엄한 현실에 직면한 것입니다. 이 거대한 난제 앞에, AI 혁명을 이끄는 아마존, 마이크로소프트, 구글 같은 빅테크 기업들이 과거에는 상상하지 못했던 파격적인 동맹을 맺고 있습니다. 바로 차세대 원자력 기술, 소형모듈원전(SMR)입니다. 이것은 단순한 기술적 호기심이나 일부 리더의 개인적인 관심 수준을 넘어, 기업의 생존과 미래 시장의 패권이 걸린 필사적이고 전략적인 움직임으로 봐야 합니다. 빅테크는 왜 SMR 설계기업에 손을 뻗고 있으며, 어떤 기업들이 이 거대한 변화의 중심에 서 있을까요?
본론 1: 가장 구체적인 동맹, 엑스에너지와 아마존의 합종연횡
빅테크와 SMR 기업의 파트너십 중 가장 구체적이고 선도적인 사례는 단연 엑스에너지(X-energy), 아마존(Amazon), 그리고 탤런 에너지(Talen Energy)가 펜실베이니아주에서 그리고 있는 3각 동맹입니다. 이는 단순한 협력 발표를 넘어, 구체적인 부지, 자금, 그리고 명확한 실행 계획까지 갖췄다는 점에서 다른 사례들과 차별화됩니다.
이 거대한 계획의 시작은 2023년, 아마존 웹 서비스(AWS)가 탤런 에너지로부터 6억 5,000만 달러에 데이터센터 캠퍼스를 인수하면서부터입니다. 이 캠퍼스는 탤런 에너지가 운영하는 2,500MW급 서스쿼해나(Susquehanna) 대형 원자력 발전소 바로 옆에 위치한 큐뮬러스 데이터센터 캠퍼스(Cumulus Data Center Campus)'입니다. 중요한 점은 아마존이 단순히 부지만 인수한 것이 아니라, 향후 최대 960MW에 달하는 전력을 기존 서스쿼해나 원전으로부터 직접 공급받는 장기 전력 구매 계약(PPA)을 함께 체결했다는 것입니다. 이는 아마존이 자사 데이터센터의 심장부를 움직일 무탄소 기저전력을 확보하기 위해 원자력 발전소 바로 옆에 거점을 마련한, 매우 직접적이고 공격적인 행보입니다.
이것이 현재의 계획이라면, 미래의 계획은 더욱 야심찹니다. 탤런 에너지는 이 데이터센터 부지 내에 **'스트리트라이트(Streetlight)'**라는 이름의 프로젝트를 통해, 엑스에너지의 80MWe급 'Xe-100' SMR 여러 기를 추가로 건설할 계획을 추진하고 있습니다. 2030년대 초 가동을 목표로 하는 이 SMR 프로젝트는 최대 300MW의 전력을 생산하여 아마존의 확장되는 데이터센터에 독점적으로 공급하게 됩니다.
이러한 코로케이션(Co-location, 동일 부지 내 배치) 전략은 SMR 상용화의 가장 이상적인 모델로 평가받습니다.
* 전력망 부담 최소화: 발전소와 데이터센터가 직접 연결되어, 장거리 송전망 건설이나 기존 전력망에 부담을 줄 필요가 없습니다.
* 신속한 인허가: 이미 원자력 발전소 부지로 허가받은 곳이라 신규 부지에 비해 환경 평가나 주민 수용성 확보가 훨씬 용이합니다.
* 인프라 활용: 기존 원전의 숙련된 운영 인력과 관련 인프라를 그대로 활용할 수 있습니다.
이 강력한 3자 연합에는 한국의 **두산에너빌리티**와 **한국수력원자력(KHNP)**까지 참여하며 글로벌 밸류체인을 완성했습니다. 두산에너빌리티는 Xe-100 원자로의 핵심 기기인 압력용기 등을 제작하고, 한수원은 수십 년간 축적된 원전 운영 노하우를 제공하며 프로젝트의 안정성을 더합니다.
결론적으로, 아마존은 이 프로젝트를 통해 단순히 전기를 구매하는 소극적인 소비자를 넘어, 자신들의 핵심 인프라를 위해 에너지 생산 단계부터 깊숙이 관여하고 공급망을 통제하는 **'에너지 프로슈머(Prosumer)'**로 진화하고 있음을 명확히 보여주는 상징적인 사건입니다.
본론 2: AI의 아버지들은 알고 있다, 테라파워와 오클로의 선견지명
SMR 진영에는 AI 혁명의 본질과 그 잠재적 한계를 누구보다 잘 아는 '내부자'들이 일찌감치 포진해 있었습니다. 마이크로소프트의 창업자 빌 게이츠가 2008년에 설립한 '테라파워(TerraPower)'와, 챗GPT 신드롬을 일으킨 오픈AI의 CEO 샘 올트먼이 이사회 의장으로 있는 '오클로(Oklo)'가 바로 그 주인공입니다. 이들은 AI의 폭발적인 에너지 수요를 누구보다 먼저, 그리고 정확하게 예측했고, 그 유일하고 지속가능한 해결책을 SMR에서 찾았습니다.
테라파워는 마이크로소프트와 오랜 기간 데이터센터 파트너십을 유지해 온 '사베이 데이터센터(Sabey Data Centers)'와 손잡고 자사의 4세대 소듐고속로(SFR)인 '나트륨(Natrium)'을 배치하기 위한 협력을 시작했습니다. 이는 사실상 마이크로소프트의 차세대 데이터센터를 겨냥한 행보로 해석됩니다. 나트륨 원자로는 다른 SMR과 차별화되는 독특한 특징이 있습니다. 원자로와 함께 '용융염 에너지 저장 시스템(Molten Salt Energy Storage)'을 결합한 것입니다. 이 시스템 덕분에 나트륨 원자로는 100% 출력으로 계속 운전하면서 남는 열을 용융염에 저장했다가, 전력 수요가 급증하거나 재생에너지 발전량이 떨어질 때 저장된 열을 이용해 출력을 최대 1.5배까지 수 시간 동안 증폭시킬 수 있습니다. 이는 안정적인 기저부하 전원이면서 동시에 거대한 배터리(Giga-battery) 역할을 하는, 재생에너지와 완벽한 시너지를 이룰 수 있는 혁신적인 설계입니다.
한편, 샘 올트먼의 오클로는 더 근본적인 접근을 시도합니다. 오클로의 '오로라(Aurora)' 마이크로 원자로는 1.5MW에서 15MW급으로, SMR 중에서도 가장 작은 축에 속합니다. 이는 마치 오지에 설치하는 비상 발전기처럼, 데이터센터 바로 옆에 설치하여 독립적인 전력을 공급하는 '핵배터리(Nuclear Battery)' 개념에 가깝습니다. 오클로는 데이터센터의 핵심 인프라(냉각, 전력 관리 시스템 등)를 만드는 글로벌 기업 '버티브(Vertiv)'와 파트너십을 맺고, 자사의 마이크로 원자로가 생산한 전력을 차세대 데이터센터에 가장 효율적으로 통합하는 시스템을 개발하고 있습니다. 이는 단순히 전력을 공급하는 것을 넘어, 데이터센터의 설계 자체를 원자력에 최적화하려는 시도입니다. AI의 '두뇌'를 만드는 이들이 직접 AI의 '심장'인 에너지 시스템의 판을 새로 짜고 있는 셈입니다.
본론 3: 유일한 공인, 뉴스케일 파워의 감춰진 잠재력
비교 불가의 자산: NRC 표준설계인증(SDA)의 진짜 가치
뉴스케일의 모든 경쟁력은 SMR 개발 기업 중 세계에서 유일하게 미국 원자력규제위원회(NRC)의 표준설계인증(Standard Design Approval, SDA)을 획득했다는 사실에서 출발합니다. 이 '인증'이라는 한 단어에는 수십 년의 연구, 수십억 달러의 투자, 그리고 수백 명의 최고 전문가들이 쏟아부은 노력이 담겨 있으며, 이는 다른 경쟁사들이 단기간에 결코 따라올 수 없는 강력한 해자(垓子) 역할을 합니다.
NRC의 SDA는 단순히 '안전하다'는 선언적인 의미를 넘어, SMR 상용화 과정에서 가장 큰 불확실성 세 가지를 제거하는 실질적인 가치를 지닙니다.
- 규제 리스크의 제거: NRC의 설계 인증은 세계에서 가장 엄격하고 보수적인 원자력 규제기관이 해당 SMR의 근본적인 설계 안전성을 수년에 걸쳐 검증하고 공인했음을 의미합니다. 이는 SMR을 건설하려는 사업자 입장에서 가장 큰 허들인 '과연 이 원자로가 규제기관의 허가를 받을 수 있을까?'라는 질문에 대한 답을 미리 받은 것과 같습니다. 앞으로 특정 부지에 건설 허가(Combined License, COL)를 신청할 때, 설계 자체의 안전성은 더 이상 논쟁의 대상이 아니며, 부지의 지질학적 특성과 환경 영향 등 현장에 국한된 문제에만 집중하면 됩니다. 이는 인허가에 소요되는 시간과 비용을 예측 가능하게 만들고, 프로젝트의 불확실성을 획기적으로 낮추는 결정적인 역할을 합니다.
- 금융 리스크의 감소: 수조 원이 투입되는 SMR 프로젝트는 외부의 자금 조달, 즉 프로젝트 파이낸싱(PF)이 필수적입니다. 은행이나 투자자 입장에서 가장 두려워하는 것은 바로 '규제 리스크'입니다. 막대한 자금을 투입했는데, 인허가 문제로 프로젝트가 무기한 지연되거나 좌초될 수 있다는 공포입니다. NRC의 SDA는 이 리스크에 대한 가장 강력한 '보증수표'입니다. 공인된 기관의 안전성 검증을 마친 프로젝트는 훨씬 더 '뱅커블(Bankable)', 즉 은행이 대출해 줄 만한 프로젝트로 평가받으며, 더 낮은 금리로 더 안정적인 자금 조달이 가능해집니다.
- 사회적·정치적 리스크 완화: 빅테크와 같은 대기업이 원자력 프로젝트에 참여할 때 가장 우려하는 것 중 하나는 바로 '평판 리스크'입니다. 만약 프로젝트의 안전성에 대한 논란이 불거지면 기업 이미지에 치명적인 타격을 입을 수 있습니다. NRC의 인증은 이러한 논란에 대응할 수 있는 가장 강력하고 객관적인 방패막이가 됩니다. "우리가 선택한 기술은 세계 최고의 전문가 집단이 안전하다고 공인한 기술입니다"라고 당당히 말할 수 있는 근거를 제공하는 것입니다.
이처럼 안정성과 신뢰성, 그리고 리스크 관리를 최우선으로 여기는 빅테크 기업 입장에서, NRC의 '안전 합격증'을 손에 쥔 뉴스케일의 SMR은 언제든 선택할 수 있는 가장 확실하고 매력적인 카드인 셈입니다.
'인텔 인사이드' 전략: 표준화된 모듈로 시장을 지배하다
이러한 독보적인 자산을 바탕으로 뉴스케일은 엑스에너지나 오클로와는 다른 전략을 구사합니다. 특정 빅테크 기업과의 단독 파트너십을 통해 초기 시장을 개척하기보다, 정부의 공인을 받은 표준화된 제품을 바탕으로 잠재적인 모든 고객에게 솔루션을 제공하는, 보다 넓은 시장에 대한 지배력을 목표로 합니다.
이는 마치 PC 시장의 '인텔 인사이드(Intel Inside)' 전략과 매우 유사합니다. 인텔은 특정 컴퓨터 제조사(델, HP 등)에만 CPU를 독점 공급하지 않았습니다. 대신, 모든 컴퓨터 제조사들이 믿고 사용할 수 있는 고성능의 표준화된 CPU를 만들어 공급함으로써 전체 PC 시장의 성장을 이끌고 그 생태계의 핵심 플레이어가 되었습니다.
뉴스케일의 **77MWe급 파워 모듈(NuScale Power Module™)**이 바로 SMR 시장의 'CPU'입니다. 뉴스케일은 이 표준화된 모듈을 공장에서 대량 생산하여, 데이터센터, 산업단지, 지역 전력망 등 깨끗하고 안정적인 전력이 필요한 모든 곳에 공급하겠다는 비전을 가지고 있습니다. 그리고 이 전략을 현실로 만들기 위한 실행 조직이 바로 프로젝트 개발 파트너인 **엔트라1 에너지(ENTRA1 Energy)**입니다. 뉴스케일이 '제품'을 만들면, 엔트라1은 그 제품을 가지고 고객이 원하는 완벽한 '솔루션(발전소)'을 구축해주는 역할을 합니다. 엔트라1은 부지 선정, 자금 조달, 건설 관리, 운영까지 모든 복잡한 과정을 책임지는 '원스톱 숍' 모델을 제공함으로써, 데이터센터 사업자 같은 고객들이 원자력이라는 생소한 분야에 대한 전문 지식 없이도 SMR을 도입할 수 있도록 진입 장벽을 획기적으로 낮춥니다.
현실화된 전략: 스탠다드 파워와의 2GW 계약
이러한 뉴스케일의 전략이 단순한 희망 사항이 아님을 보여주는 가장 구체적인 증거가 바로 데이터센터 개발 전문 기업인 **'스탠다드 파워(Standard Power)'**와의 대규모 계약입니다. 2023년에 발표된 이 계약은 뉴스케일이 스탠다드 파워 측에 20년에 걸쳐 약 2GW(1,848 MWe) 규모의 SMR을 공급하여, 미국 오하이오와 펜실베이니아에 건설될 두 개의 대규모 데이터센터 단지에 전력을 공급하는 것을 목표로 합니다.
이는 24개(24 x 77MWe)의 뉴스케일 파워 모듈이 필요한 엄청난 규모의 계약으로, 단일 계약으로는 SMR 업계 역사상 최대 규모에 해당합니다. 비록 계약의 주체가 아마존이나 마이크로소프트 같은 빅테크의 이름은 아니지만, 이 계약이 가지는 상징성과 실질적인 의미는 그에 못지않습니다.
- 데이터센터 시장 진입 증명: 뉴스케일의 기술이 AI와 블록체인 연산을 위한 차세대 데이터센터의 전력원으로 공식 채택되었음을 의미하며, 이는 다른 데이터센터 사업자들에게 강력한 시그널을 보냅니다.
- 상업적 신뢰성 확보: UAMPS 프로젝트 좌초 이후 뉴스케일의 상용화 능력에 대한 시장의 의구심을 단번에 불식시키는 구체적인 성과입니다.
- '원스톱 솔루션' 모델의 검증: 뉴스케일과 엔트라1이 제공하는 통합 솔루션 모델이 실제 시장에서 작동하고 있음을 보여주는 첫 번째 대규모 사례입니다.
결론적으로 스탠다드 파워와의 계약은 뉴스케일이 빅테크와의 직접적인 파트너십 없이도 데이터센터라는 핵심 목표 시장에 성공적으로 진입하고 있음을 명확히 보여주는 매우 중요한 이정표입니다.
가장 확실한 기술적, 규제적 기반을 갖춘 뉴스케일은 이제 '검증된 제품'과 '성공적인 계약 실적'이라는 두 가지 강력한 무기를 모두 손에 쥐게 되었습니다. 빅테크 기업들이 SMR 도입을 본격적으로 고려하는 시점에서, 뉴스케일-엔트라1 연합이 제시하는 '가장 리스크가 적은 솔루션'은 거부하기 힘든 제안이 될 것입니다. 따라서 현재는 직접적인 파트너십이 발표되지 않았더라도, 머지않아 우리가 아는 빅테크 기업과의 대규모 협력 소식이 들려올 가능성은 매우 높다고 볼 수 있습니다.
결론: AI의 미래, 원자력 위에서 피어난다
빅테크와 SMR의 만남은 더 이상 먼 미래의 상상력이 아닌, AI 산업의 생존과 성장이 걸린 눈앞의 현실이 되고 있습니다. 아마존처럼 직접 특정 프로젝트에 참여하여 전력 확보에 뛰어드는가 하면, 빌 게이츠나 샘 올트먼처럼 문제의 근원을 해결하기 위해 직접 에너지 기술의 판을 짜기도 합니다. 이는 AI 시대의 패권을 잡기 위한 경쟁이 단순히 알고리즘이나 반도체 개발 성능에만 있지 않다는 것을 명확히 보여줍니다. AI라는 거대한 엔진을 멈추지 않게 할 안정적이고 깨끗한 동력원, 즉 '전력'을 확보하는 자가 21세기 디지털 경제의 진정한 승자가 될 것입니다. 엑스에너지, 테라파워, 오클로, 그리고 뉴스케일 파워는 이제 단순한 에너지 기업이 아닙니다. 이들은 AI 혁명의 미래를 떠받칠 가장 근본적인 인프라를 구축하는 핵심 플레이어들입니다. 이들의 파트너십 전략은 각기 다릅니다. 엑스에너지는 특정 고객 맞춤형 솔루션을, 테라파워는 재생에너지와의 시너지를, 오클로는 데이터센터에 최적화된 통합 설계를, 그리고 뉴스케일은 표준화된 범용 솔루션을 제시합니다. 이처럼 다양한 접근법이 경쟁하고 협력하며 새로운 산업 생태계가 만들어지고 있습니다. AI의 미래는 어쩌면, 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 깊숙이, 이 작은 원자로들 위에서 피어날지도 모릅니다.