원전 관련주로 윤석열 정부 원전 시대를 대비하자 (원전 대장주/원전 ETF)

 

 

 

1. 원전 관련주에 주목해야 되는 이유 (원전 ETF 출시) 

 

 

 

 

 

 

 

 

윤석열 대통령이 대표 에너지 공약 사업인 원자력 발전 강화에 힘을 싣는 행보를 보이면서 관련주에 대한 증시 주목도가 높아지고 있다. 운용업계에서는 새정부의 정책 기조에 맞춰 원전 관련 ETF(상장지수펀드) 상품을 잇따라 출시하며 높아진 정책 기대를 반영하고 있다. 윤 대통령의 탈원전 관련 과거 정부를 향한 과격한 정치적 수사도 자본시장에서는 오히려 정책 기대감을 높이는 요소로 해석하면서 원전 관련주와 원전 ETF의 향후 주가 흐름에 관심이 쏠린다.

 

 

 

한국투자신탁운용이 국내 원자력 관련 기업에 투자하는 'KINDEX 원자력테마딥서치 ETF(상장지수펀드)'를 오는 28일 유가증권시장에 상장한다. 'KINDEX 원자력테마딥서치 ETF'는 유가증권과 코스닥 시장 상장종목 중 원자력 발전(건설, 설비, 부속, 운영관리 등) 산업과 관련된 종목에 투자한다.

 

 

해당 ETF는 인공지능(AI) 및 빅데이터 기반의 데이터플랫폼업체 딥서치(DeepSearch)가 산출하는 'DeepSearch 원자력테마지수'를 추종한다. 해당 지수는 원자력발전 관련 핵심 키워드를 중심으로 유관 종목을 추출하고 기업공시, 특허, IR자료, 리포트 등의 데이터를 활용해 종목별 비중을 결정하게 된다. 한국전력(015760), 삼성물산(028260), POSCO홀딩스(005490), 두산에너빌리티(034020), 한전기술(052690), 현대중공업(329180), 한전KPS(051600) 등이 주요 구성 종목에 해당한다.

 

 

NH-아문디(Amundi)자산운용도 오는 28일 원자력 산업과 관련된 국내 기업에 투자하는 ETF, 'HANARO 원자력iSelect'를 상장한다. HANARO 원자력iSelect ETF는 NH투자증권이 발표하는 'iSelect 원자력 지수'를 추종하며, 시가총액에 따라 상위 종목을 편입한다. 지난 22일 기준 한국전력(015760)(16%), 현대건설(000720)(15%), 두산에너빌리티(034020)(14%), 대우건설(047040)(10%), LS(006260)일렉트릭(8%) 등이 편입돼 있다.

 

윤석열 대통령의 원전 챙기기 행보도 발 빠르게 진행 중이다. 앞서 윤석열 대통령은 경남 창원에 위치한 원전 산업 대표 기업인 두산에너빌리티를 방문해 원전 협력업체와 간담회를 가졌다.

 

주요 증권사 임원은 "안정적인 에너지원 확보가 화두가 된 시대에 국내 기업의 원자력 경쟁력이 부각되고 있다"면서 "이번 ETF는 재부각되는 원자력 발전에 투자하는 좋은 수단이 될 것"이라고 말하며 윤석열 정부 임기동안 원전 사업이 지속해서 유망할 것으로 전망했다.

 

 

 

 

2.  원전 사업 투자 포인트 ( 더 크고 강하게 불어오는 원자력 2.0 바람)

 

 

 

 

(1) Again 2008-11, 앞으로 최소 5년 주도 섹터가 될 원자력발전

 

 

 

제2의 원자력 바람이 불어오고 있다. 2022년 신정부가 강력히 고수하는 원자력 정책이 핵심이다. 원자력 첫번째 바람이 불던 2008년과의 금융시장, 정책, 경쟁 시장 등 환경 비교를 통해 수혜 부문과 강도를 예측해 볼 수 있다.

 

 

 

1) 난세의 영웅 : 2008~10년 미래에너지를 책임 졌던 원자력발전

 

 

 

원자력 섹터는 2008년부터 2010년까지 가파른 주가상승을 이뤘다. 2000년대 중반 1) UAE 바라카 원전 수주, 2) 4차전력수급기본계획을 통한 원자력발전 비중을 33%(설비용량 기준)까지 확대하는 계획수립이 있었다. 이에 따라 기대감이 최고치를 이뤘던 2010년까지 관련 기업에 대한 증권사 리포트 수는 323.8% 증가했으며 관련 기업들의 주가 또한 평균 473.5% 상승이 있었다. 2022년은 새로운 정 부 아래 새로운 기술, 노형, 적용범위로 원자력산업의 제2의 부흥이 기대되는 시점이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

2) 2008년 vs 2022년 : 비슷한 점과 다른 점

 

 

 

 

2008년과 유사점은 1) 금리상승 구간, 2) 정부 주도 SOC투자 증가, 3) 국내 전력 계획 발전원 중 원자력 비중 확대, 4) 해외 원전 수주 기대감, 5) 에너지 분야 한미 동맹 등이다. 차이점은 신형 원전을 통해 1) 탈원전 기간 동안의 구조조정으로 잔존기업들의 독과점화, 2) 중소형원전(SMR)시장 개화로 기존 원전시장 대비 적용처 확대, 3) 생산방식 혁신으로 공사수주 업체 대비 부품, 장비업체들의 더 큰 수혜가 예상, 4) 에너지 안보 및 탄소중립정책을 위한 필수적인 선택으로 더욱 가파른 성장이 기대되는 점이 다르다.

 

 

정책 상황은 2008년과 2022년 비슷하게 모두 우호적이다. 원자력 발전에 대한 2009년과 2022년 모두 원전은 필수적이란 인식이 존재했다. 특히 발전단가가 중요한 국내에서는 그 기조가 더 강했다. 2022년 세계 각국에서는 원자력의 변동발전으로의 확장에 대한 관심도가 높아지고 있다. 국내는 신정부의 국정과제에서 ‘탈원전 정책 폐기, 원자력산업 생태계 강화’가 명시돼있다. 주요내용으로는 원전 한미동맹 강화, 생태계 활성화, 2030년까지 원전 10기 수출 목표 등이 있다.

 

 

 

 

 

 

 

에너지 안보 관점도 유사하다. 2000년대 중반 글로벌 경기 호황과 투자자본 가세로 글로벌 유가는 140달러까지 급등을 경험했다. 리먼브라더스 이후 유가는 급락했으나 고유가 시대의 문턱에서 원전의 선택지는 매력적으로 다가왔다. 2022년에는 우크라전 발발로 유가와 천연가스 등 에너지 가격이 치솟고 있다. 물론 산유국들의 생산량 조정 및 원유수요 감소에 따라 가격은 안정되겠지만, 러시아가 천연가스 등 자원을 무기화함에 따라 에너지 안보 이슈가 심화되고 있는 상황이다.

 

 

 

 

재생에너지와 탈탄소 역할 수행이 가능한 원자력발전이 재조명 받고 있다. 금리 상승기 및 스태그플레이션 상황에서는 정부의 SOC투자 방향성이 상대적으로 중요해진다. 2008년 전후로 정책 주도 SOC 투자로 조선, 플랜트, 원전 등 대 규모 공사 산업이 견실히 성장했다. 2008년, 2009년, 2010년 SOC 예산은 각각 19.6조원, 24.7조원, 25.1조원이었다. 특히 윤석열 정부 내 에너지관련 주요 정책이 기존원전 가동 재개, 노후화 원전 수명연장, 원자력발전 해외 수출 지원 등임 을 감안시 하반기 4차 에너지 기본 계획과 10차 전력수급 기본 계획에서 2008년도와 같이 관련 예산이 증가할 것으로 전망한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) 주가는 선행한다 : 원자력 시즌2 초입 단계

 

 

 

 

2008년과 같이 원전 섹터 모멘텀은 이제 시작이라 판단한다. 과거 주가는 기대감을 선반영하는 특성상 실제 실적이 발생한 시기보다 수주 뉴스 전후로 큰 상승을 보였다. i-SMR, 원전해체 등 차세대 원전 기술 예비타당성조사가 통과되고 기업들이 원전 사업 계획을 구체화하는 지금이 모멘텀 초입기라 판단한다. SMR 상용화로 원전은 제2차 부흥기를 맞이할 준비 중이다. 탄소중립 정책 트렌드가 견조하고, 신정부는 탄소중립 달성의 키로 원전을 꼽았다. 테마의 형성과 섹터로 발전하는 과정을 눈여겨볼 만하다.

 

 

2010년대 후반 2차전지가 대표적이다. 2차전지 랠리는 정책 지원과 기업들의 CAPEX 투자 동반의 결과였다. 기존 대형원전은 큰 규모와 긴 공기로 정부 주도산업에 한정돼 있었다. 반면 SMR은 상대적으로 짧은 공기와 적은 비용을 감안 시 민간 투자 또한 가능하여 파급력이 클 것으로 예상한다. 

 

 

 

 

 

 

 

(2) 중소형원자력발전으로 적용 확대 : 더 안전하고, 유연하고, 경제적으로 (Small Modular Reactor)

 

 

 

 

소형모듈원자로(SMR)는 300MW 이하 출력을 가진 일체화 모듈형 원자로이다. 주요기기의 모듈화를 통해 대형원전과는 다르게 1) 공장기반 대량생산, 2) 안전성 및 소형화로 다양한 목적과 지역에 적용이 가능하다. 글로벌 18개국에서 개발 중 이며 향후 2035년까지 연 150조원 규모로 성장할 전망이다.

 

 

 

 

 

1) SMR(Small Modualr Reactor)의 정의

 

 

 

소형모듈원자로(SMR)는 원자로와 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등 주요 기 기를 하나의 용기에 일체화시켜 공장 제작과 모듈운송으로 수요처에 설치할 수 있는 형태다. 일반적으로 출력 300MWe 이하는 소형모듈원자로(SMR), 30MWe 이하는 초소형원자로(MMR, Micro Modular Reactor)로 분류한다. 국가별 다양한 노형으로 개발 중이다.

 

 

 

 

 

 

2) 대형원전과의 구조적/기능적 차이점 (안전성/확장성, 대량양산 가능)

 

 

 

 

기존 대형원전과의 차이점은 1) 양산화 가능:  주요 설비 일체화를 통한 공장 대량생산, 2) 안전성 강화 : 자연순환형 냉각시스템으로 도심 근교 등 설치 가능 지역 확장이 가능한 점이 있다. 양산성: SMR은 생산 공장 내 주요 설비 및 부품을 70%까지 완성하며 건설기간이 짧다. SMR 플랜트 수주 증가 시 밸류체인 내 부품 생산자들이 규모의 경제를 이루며 부품단가 하락에 의한 발전단가 동반하락 또한 가능하다.

 

 

 

안전성 : 설계적 발전을 이루며 안전성이 높아져 설치 지역의 특성에 따라 전력그리드 설치 절감 또한 가능하다. 기존 대형원전은 담수 지역에만 설치가 가능했다. SMR은 자연적인 물리 현상을 이용하는 피동형 안전계통(지하 매립, 냉각 수조, 해양 부유 등)을 적용한다. 이에 방사성 물질 누출 가능성이 적으며 비상계획구 역(EPZ)도 대형원전 16km 반경 대비 원전부지로 한정돼있는 이점을 갖는다.

 

 

 

 

 

 

 

 

3) SMR활용 관점 SWOT분석

 

 

 

 

SMR은 기존 대형원전에 대한 대체수요로 개발됐으며, 장단점 및 기회/위협이 있다. 장점은 기존 각국 정부규모에서만 추진 가능했던 원전 개발 사업을 민간주도 및 신흥국에서도 적용 가능하도록 낮아진 비용과 안전성이다. 지속적인 원자력 기술개발도 산업 확장에 긍정적이다. 단점은 운영에 대한 실증, 경험이 부족하고 아직 안정적인 밸류체인 구축이 이뤄지지 않았다는 점이다. 탄소중립 정책으로 대체 에너지원에 대한 수요는 기회 요인이다. 반면 여전히 폐기물과 상업화 의구심에 따른 도입 지연 가능성은 잠재 위협으로 작용할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

(3) SMR 시장과 역할

 

 

 

 

1) 글로벌 SMR 시장 전망과 적용처

 

 

 

 

영국 국립원자력연구소는 글로벌 SMR 시장 규모가 2035년까지 150조원에 달할 것으로 예상한다. SMR은 1) 석탄화력 발전 대체, 2) LNG발전의 변동발전 역할 대체, 3) 재생에너지 백업발전 역할, 4) 그린수소 생산, 5) 중공업 산업단지용 산업 열 생산 등에 적용돼 빠른 성장을 이룰 것으로 판단한다. 캐나다 정부는 2030년까지 석탄화력을 폐쇄하고, 전력의 90% 이상을 온실가스 없는 신재생에너지 및 원자력 발전소로 교체하려 한다. 17개 시설에 29기의 석탄 발전소가 운영되고 있으며, 발전소의 평균 규모는 343MWe다. 이들 중 2030~40년 사이 10%를 SMR로 대체를 하는 경우 연 4.69억달러로 평가하고 있다. 또한 2030~40년까지 전세계 70,000개 격지 및 비전력망 지역에 추가 전 력 공급을 전망한다.

 

 

 

영국정부기관 URENCO는 2035년까지 약 300기의 초소형 원자로 시장을 예상하고 있으며 산업 육성 의사를 밝히고 있다. SMR은 분산전원, 산업 공정열 제공, 조선해양 분야 등 기존 대형원전에서 적용 할 수 없었던 다양한 분야로 확장 가능하다. 고온의 노심을 갖는 SMR을 활용해 수소의 운송 없이 지역 사회 수소 공급, 산업단지 공정열 및 산업용 증기 공급이 기대된다. 부하 추종 응답이 빠르고 2~10년 이상 핵연료 재장전이 필요 없는 초 소형 모듈원전은 선박 및 우주선 추진에도 활용될 수 있다. 해수 담수화로 수자 원 공급과 열병합 발전을 통한 지역난방도 공급이 가능하다. 탄광과 같은 자원 개발 전력 공급원, 해양플랜트 설비에서 전력 및 공정열 공급원도 SMR의 잠재적 영역이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

2) SMR, 신재생에너지와의 공존

 

 

 

신재생에너지의 간헐성(intermittency)을 보완하는 데 SMR이 구심점이 될 것으로 판단한다. 태양광, 풍력에너지은 시간, 지역, 기상 조건에 따라 발전 변동폭이 크다. 이러한 간헐성을 보완하기 위한 에너지원이 필요하다. SMR이 주목받는 이유는 1) SOx, NOx 등 유해가스를 배출하지 않으면서, 2) 전력 환경에 따라 출력 조절이 용이하며, 3) 대형원전 대비 공기가 짧기 때문이다. 친환경에너지의 부족 한 점을 가장 친환경적으로 보완하는 에너지원인 셈이다.

 

 

 

 

 

 

 

3) 청정수소 생산

 

 

 

 

SMR이 주목받는 또다른 요인은 고체산화물수전해(SOEC)와 연결해 안정적으로 청정수소를 생산할 수 있어서다. ‘수소경제의 화폐’인 청정수소를 생산하는 기술 은 크게 알카라인, 고분자전해질(PEM), SOEC 수전해로 나뉜다. 상온에서 작동 하는 알카라인·PEM 수전해는 태양광, 풍력 등 재생에너지와 연결해야 한다. 들 쭉날쭉한 전기 공급 때문에 시스템 안전성을 갖추기 어렵고 대형화도 곤란하다.

 

 

 

 

반면 SOEC는 대형화가 가능하고 안정적으로 청정수소를 생산할 수 있다. 효율도 90% 이상으로 알카라인·PEM(80% 이하)보다 더 높다. 독일 선파이어가 기술을 선도하는 가운데 미국 블룸에너지, 일본 교세라와 미쓰비시파워가 개발에 속도를 내고 있다. SOEC와 초고온가스로(VHTR)는 소위 ‘찰떡궁합’이다. SOEC 전 해조에 섭씨 700~850도 증기를 넣고 전기를 가하면 수소가 나오는데, 이 증기와 전기를 동시에 공급할 수 있는 최적 설비가 VHTR이다. 국내에서는 관련 실증 사업에 대한 예비타당성조사가 에정돼 있으며 한국원자력연구원과 현대엔지니어 링이 SOEC와 VHTR을 결합한 플랜트를 캐나다에 건설할 예정이다. 비에이치아 이 또한 고효율 수전해설비를 개발중이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

4) SMR 구현을 위한 주요 기술력

 

 

 

 

무붕산 노심설계, 안정성 차세대 SMR의 핵심은 무붕산 노심 설계다. 원자력 발전소는 원자로 내부의 핵 연료 연쇄반응을 통해 발생된 열에너지(열출력)를 터빈을 통해 전기에너지(전기 출력)로 변환하는 원리로 작동한다. 이때 제어봉(Control Element)은 중성자의 개수를 조절해 핵분열 연쇄반응이 급속도로 일어나는 것을 막거나 멈추는 역할 을 한다. 이 제어봉을 조절하는 장치가 ‘제어봉구동장치’이다.

 

 

 

무붕산 SMR의 경우에 각 제어봉의 반응도가 기존 상용원자로 대비 매우 크기 때문에 제어봉이탈사고의 영향이 치명적일 수 있다. 따라서 제어봉구동장치를 원 자로의 압력경계 안에 설치해(In-Vessel) 사고 가능성을 완전히 배제하는 기술이 필요하다. 또한 단순화된 계통 설계, 노심제어 및 관리, 장수명 적합 재료 선정 등의 역량이 요구된다.

 

 

 

무붕산 노심을 적용할 시 붕산 관련 설비를 생략해 소형화를 이룰 수 있고, 출력 증강, 부하 추종 면에 있어서도 이점을 가진다. 붕산희석사고의 여지가 없어 안전성도 제고된다. 국내 i-SMR의 핵심도 무붕산 설계이며 가압경수로 형태 최초로 상용화까지 노리고 있다. 무붕산 노심을 제어 및 위치를 계측하는 제어봉 관 련 기술은 계측기 전문업체인 "우진"이 개발 중이다.

 

 

 

 

 

 

 

5) 원전 사업 잔존 리스크 : 경제성, 핵폐기물

 

 

 

 

아직 경제성에 대한 의구심은 잔존한다. 현재 상업 운전 중인 SMR은 없다. 2029년부터 초기 SMR 가동이 예상되며 본격적인 양산 시점은 2030년대다. 기당 출력이 작아 규모의 경제에 의해 발전 원가가 비싸질 수 있다. 단, 대량생산시 설치 비용 절감에 따른 발전 원가 하락이 가능할 것으로 판단한다. NuScale 이 제시한 목표 LCOE(균등화 발전비용)는 64달러/kWh다.

 

 

 

스탠퍼드대와 브리티시컬럼비아대 연구진은 SMR이 크기가 작아 기존 상용 원자 로보다 핵분열 반응 과정에서 더많은 중성자가 튀어나와 방사성 폐기물 또한 증가한다고 밝혔다. SMR에서 발생하는 방사성 폐기물의 양이 기존 상용 원전에 비해 최소 2배에서 최대 30배 많을 수 있다 주장한다. 특히 폐기 전 화학 처리로 높은 비용이 소요되는 중성자 노출 강철 폐기물은 최소 9배 더 많이 생성될 수 있다는 연구도 있다. 이에 핵폐기물 처리를 위한 연구개발도 활발하다. 국내에서는 "비에이치아이"가 사용후핵연료처리 및 보관기술을 보유하고 있다.

 

 

 

곧 NuScale의 2029년 준공 목표인 아이다호 프로젝트를 위해 두산에너빌리티가 주기기 제작에 돌입하는 만큼, 리스크에 대한 진실과 해법이 명확해질 전망이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

6) 주요 기업별 SMR 투자 로드맵

 

 

 

 

SMR(Small Modular Reactor, 소형모듈원전)은 경수로, 중수로, 고속로, 고온로 등의 다양한 중소형원전을 통칭하는 용어다. 탄소 저감목표 달성, 노후화력 발전 대체, Off-Grid 전기수요 충족 등의 목적으로 총 16개 국가에서 SMR 건설을 논의 중이다. SMR은 내륙지역, 도서, 산간지역 등 소규모 Grid에도 사용된다. 동시 에 모듈 수를 조절하여 대규모 발전도 가능하다. 또한 SMR은 사고 시 외부원전 및 별도 조작 없이 안전성을 유지하는 기능을 가지고 있으며, 일체형 구조 덕에 원자로 냉각재 배관 파손으로 인한 방사능 유출 가능성이 없다.

 

 

 

전세계는 다양한 유형의 SMR을 개발하고 있으며 이러한 SMR은 2030년대에 상용화되어 발전시장을 주도할 것으로 보인다. 현재 미국(18개), 러시아(17개), 중국(8개), 일본(7개), 캐나다(4개), 영국(2개), 프랑스(1개) 등 많은 국가에서 약 70여개의 노형을 개발 중이다. SMR의 유형별로는 가압경수로형이 가장 많은 23 개이고, 초고온가스로 14개, 고속중성자로 11개, 용융염로 10개가 개발 중이다. 국내에서도 2028년까지 3,992억원이 투입 예정인 i-SMR 사업 등 차세대 SMR 노형 개발을 추진 중이다.

 

 

 

 

 

 

 

개발되는 SMR 중 가장 상업화 가시성이 높은 NuScale SMR은 경수로 기술을 기반으로 한다. 이때 원자로, 증기발생기, 가압기와 같은 주기기를 하나의 모듈 (module)에 집약시킨다. 동시에 대형원전의 거대 콘크리트 돔인 격납 건물까지 모듈에 일체화한다. 이러한 모듈 수를 조절해 출력 조정이 가능하며, 1개 당 77MWe, 최대 12 모듈까지 설치 가능하다.

 

 

 

피동형(passive) 설계로 외부 전력공 급이 중단되어도 안전성을 유지할 수 있다. 2020년 8월 당사의 SMR은 미국 원 자력규제위원회(NRC)로부터 최초로 SMR 표준설계인증을 받았다. EPC 업체인 UAMPS는 2029년 상업운전 목표로 Idaho National Lavatory에 SMR 원전 건설 을 추진 중이다. 미국 에너지부는 14억달러(약 1조 7천억원)을 지원했다. 두산중공업은 NuScale이 설계한 SMR의 제조 및 개발에 참여하기 유리하도록 2019년도에 44백만달러(약 520억원) 규모로 지분투자를 단행했다. 두산중공업은 2019년 8월 NuScale 원자로 모듈에 대한 연구를 시작했다. 2021년에는 6천만달 러(약 712억원)를 추가 투자했다. 이에 2022년 UAMPS 초도호기용 원자로 모듈 의 주단소재 제작에 참여한다. 2023년에는 주요 기자재 제조에 착수할 예정이다.

 

 

 

 

 

 

 

X-energy의 Xe-100 원자로는 4세대 고온가스 모델이다. 냉각재로 물이 아닌 헬륨을 사용하기 때문에 섭씨 750도의 고온에서도 운전이 가능하다. Xe-100은 80MWe급 원자로로 4개 모듈 총 320MWe급 SMR을 목표로 한다. 미국 에너지 부는 자금 지원을 약속해 2027년까지 12억달러(약 1조 4천억원)가 지원될 것으로 전망된다. 두산중공업은 2021년 8월 주기기제작설계 용역 계약을 체결 했다.

 

 

 

영국의 Rolls-Royce는 3-Loop형 가압경수로 SMR을 제작 중이다. 전기출력은 470MWe이며 설계수명은 60년이다. 당사는 2050년까지 자사 SMR을 16기 건 설할 것으로 예상하고 있다. 2030년부터는 SMR의 상업 운전이 가능할 전망이며, 2035년에는 영국 내 7GW의 SMR 수요가 전망된다. 영국 정부는 신규 SMR 건 설을 위해 추가 지원금 약 2.5~3.3조원 투입을 검토하고 있다.

 

 

 

캐나다의 USNC(Ultra Safe Nuclear Corporation)는 2011년 설립돼 2015년부터 초소형 원자로 개발을 진행 중이다. 냉각재로는 헬륨, 감속재로는 흑연이 사용되 며 예상 건설기간은 36개월로 2026년 상업운전을 목표로 하고 있다. 미국의 Westinghouse는 5MWe급 eVinci Micro Reactor 개발계획 수립을 완료했다. 콘 테이너 내부에 공장제작품인 기기를 장착해 비용을 최소화하고 30일 이내 현장 설치가 가능할 전망이다. eVinci 초도호기의 상업운전은 2027년으로 예상된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  원전 시장 글로벌 밸류체인(원자력발전 국가별 밸류체인 및 정책 비교)

 

 

 

 

 

1) 원자력 시장의 블록화 : 미 동맹국 vs 중국, 러시아

 

 

 

 

향후 원자력 시장은 블록경제와 같이 미국 동맹국(유럽, 일본, 한국 등)과 중국+ 러시아 진영으로 양분화될 것으로 보인다. 글로벌 탈원전으로 많은 기업들이 시 장에서 퇴출되었다. 미국에서도 1979년 펜실베니아 스리마일섬 원전사고 이후 탈원전으로 인한 밸류체인 붕괴로 설계 기업만 남아있는 상황이다. 한국은 1974년 첫 상업용 원자로인 고리 1호기부터 미국과의 긴밀한 기술적 협 력관계가 유지되어 왔으며, 2015년 기존 협정의 유효기간이 다가와 협정을 개정 하였다. 신규 협정은 2035년까지 유효하며 미국(설계), 한국(주기기 및 보조기기 생산)이 분업하는 양상이 유지될 전망이다. 신규 협정은 사용 후 핵연료의 재처 리 연구에 대한 의제와 한국 주도적 원전 수출 등에서의 자율권이 확장되었다. 이에 따라 국내 원자력 설비 및 부품 업체들의 기대감이 높아지고 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

2) 친환경 신재생에너지 확충, 원자력 에너지도 각기 활용

 

 

 

 

에너지경제연구원에 의하면 22년 4월 기준 전 세계 33개 국가가 441기 원자로 를 운영 중이며, 원자력 설비 총용량은 393.5GW이다. 국가별로 미국이 93기 (95.5GW), 프랑스 56기(61.4GW), 중국 54기(51.1GW), 일본 33기(31.7GW), 러시아 38기(28.6GW), 한국 24기(23.1GW)로 구성된다.

 

 

 

미국 : 미국의 경우 22년 4월 기준 93기가 가동 중이며, 40기는 영구 정지, 2기는 건설 중이다. 바이든 행정부는 지난 21년 11월 ‘인프라 투자와 일자리 법안’에 서명하며 해당 법안에 포함된 ‘상업원전 지원책’에 예산 60억 달러(약 7조 4천억 원)를 배정했다. 또한 22년 3월에는 ‘재량지출 세출법안’에 서명하며 차세대 원 자로, SMR R&D에 약 2조원을 배정했다.

 

 

 

미국의 전력 산업은 향후 10년 동안 큰 성장을 보일 것이다. KOTRA에 따르면, 미국의 발전 용량은 2020년 말 1,169GW에서 25년 1,356GW로 증가할 것이다. 특히 신규 풍력 및 태양광 발전은 운영 중단 예정인 석탄화력 발전 및 원자력 발 전량을 초과할 전망이다. 특히 바이든 행정부가 들어서며 온실 가스 배출 감소에 대한 의지가 확인됐으며 이는 화력 부문을 압박하는 동시에 재생에너지 산업의 성장을 촉진시킬 것이다.

 

 

 

EIA 2022년 2월 자료에 따르면 미국 발전량 중 화력 발전이 차지하는 비중은 2021년 37%에서 2022년과 2023년에는 35%로 하락이 예상된다. 반면에 재생에 너지 부문은 2021년 20%에서 2022년 22%, 2023년 24%로 상승할 전망이다. 2022년부터 2026년 사이 미국 신규 건설 발전 용량의 88%는 재생 에너지에서 나온다. 이는 같은 기간 건설 예정인 가스 화력 발전 용량의 약 8배에 이른다. 또한 2022년 미국 발전 용량 중 14.9GW가 중단될 예정인데 이 중 석탄 발전이 85%를 차지한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

중국 : 중국의 경우 22년 4월 기준 54기가 가동 중이며, 16기가 건설 중이다. 20 년 기준 중국의 발전원별 비중은 석탄 64%, 수력 17%, 재생에너지 9%, 원자력 5% 등인데, 노후 석탄화력발전소 의존도가 높아 대기오염이 심각하다. 향후 비 화석 연료 발전원 비중을 높일 예정이다. 22년 제14차 5개년 계획에서 원전 설비 용량을 25년까지 70GW, 35년까지 147GW로 확대할 것이라고 선언했다. 이는 현재 원전 설비용량 1, 2위 국가인 미국과 프랑스 합산 용량에 육박한다.

 

 

 

 

그 외 : 원자력을 밀어붙이는 미국과 중국과 달리 일본과 프랑스는 원자력 의존도를 현재보다 낮추려고 한다. 일본 정부는 21년 10월 제6차 에너지기본계획에서 재생 에너지를 주력 전원으로 삼을 것이며, 태양광 연간 발전량을 30년도에 2배 까지 확대할 것이라 선언했다. 프랑스 정부는 18년 11월 중장기에너지계획에서 원자력 발전 비중을 기존 75%에서 35년까지 50% 수준으로 낮출 것을 선언했다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) EU택소노미를 통한 원자력 + 신재생에너지와의 동행

 

 

 

EU의 택소노미(Taxonomy)란 환경적으로 지속가능한 ‘녹색’ 경제 활동으로 인정 되는 목록을 담은 분류체계다. 즉 택소노미에 분류된 활동은 탄소 중립이라는 친 환경적 목표에 일치하며 지속가능한 활동임을 의미한다.

 

 

 

EU는 2020년 6월 그린 택소노미 발표 시 원자력 산업을 친환경발전에 포함하지 않았으나, 2021년 12월 특정 전제(방사성 폐기물 처리 계획 및 부지 확보) 하에 친환경으로 분류 가능, 그리고 2022년 2월 원자력 발전 산업을 그린 택소노미로 분류하는 규정안 확정 및 발의를 진행하였다. 조건부로 원자력 발전을 친환경으 로 분류한 것이며 향후 2022년 하반기까지 27개 EU회원국 중 1) 20개국 이상 반대, 2) EU의회 과반이 거부 하지 않을 시 2023년부터 원자력 발전은 그린 택소 노미에 포함될 수 있게 된다.

 

 

 

포함 시 원자력은 신재생에너지와 함께 1) EU 예산 할당, 2) 녹색채권 활용이 가 능해진다. 우호적 환경 조성으로 원전 산업에 대한 투자는 더욱 가속화 될 것으 로 판단한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  원전 관련주(신한금융투자 선정 TOP PICK)

 

 

 

 

1) 미국 NuScale과 2008년 팀코리아 밸류체인 주목

 

 

 

글로벌 전력 수요는 꾸준히 증가하는 반면 신재생에너지로의 완전 전환은 아직 시간이 필요하고 석탄, 가 스 발전용 원자재는 공급 차질이 우려된다. 이러한 거시 환경에서 원자력은 효율 성과 정책적 근간을 마련했다. 한국은 주로 시공과 기기제조, 이를 아우르는 가격 경쟁력에 강점을 가지지만 원자력 밸류체인 전반에 수직 계열화도 가능한 점이 긍정적이다. 대형원전 수주와 소형원전 시장 개화에 있어 국내 관련 종목들의 업사이드를 크게 보는 근거다.

 

 

 

중소형원전으로의 기술발전으로 기저발전용으로 국한되어 있던 원자력발전은 이 제 약 4배 큰 규모의 변동발전 시장으로 확장중이다. SMR이 이 트렌드를 이끌 것이며, SMR의 선두주자는 "NuScale"이다. NuScale의 밸류체인에 주목하는 이유다. 본격 상업운전이 시작될 NuScale SMR 플랜트에 주기기 및 보조기기를 납품 하면서 서비스를 제공할 수 있는 기업들의 이익 상승폭이 가파를 것이다.

 

 

NuScale 외에도 1) 한수원에서 차세대 노형으로 2028년 상용화 준비중인 iSMR, 2) 신고리3,4호 수주여부, 3) 국내 원전수명연장사업 내 밸류체인, 4) 사용 후핵연료처리사업 등 원자력 발전소 신규증설과 가동증가에 따른 산업 전반적인 수요가 증가하며 UAE 한국형 원전 수출 내 기존 팀코리아 포함 기업들과 SMR 핵심기술 보유한 기업들을 기반으로 계약 체결 가능성이 있는 기업들을 추적할 필요가 있다.

 

 

 

 

2) Top Picks : 비에이치아이, 우진 ///// 관심 기업 : 두산에너빌리티, 한전기술, NuScale(미국)

 

 

 

 

두산에너빌리티는 NuScale과 모듈 기기와 관련된 메인 벤더다. 지분투자와 함께 대부분의 기기 및 기자재 제작에 참여할 것으로 판단한다. "두산에너빌리티"의 수주 시 국내 중소형 원전기기 제조 업체들의 수혜도 기대 가능하다. 중소형주 중 에는 원자력 주,보조기기 생산 및 사용후핵연료 처리기술을 보유한 "비에이치아이"와 SMR용 무붕산 제어기술을 보유한 "우진"을 섹터 Top Picks로 제시한다.

 

 

 

 

 

비에이치아이 : “LNG, 원자력, 수소까지 빈틈없는 모멘텀의 연속” 1) 본업 턴어라운드 2)원자력 발전 시장 회복에 따른 수혜 3)수소 수전해기술보 유로 현재 전력시장의 니즈부터 향후 기술력까지 모두 갖춘 BHI의 고성장이 예상된다. BHI의 HRSG는 2021년 글로벌 점유율 1위 등극에 이어 2022년에도 사상 최대 수주량이 예상된다. 한수원, Nuscale을 고객사로 두고 있고, 윤석열 정부의 원자력 중심 에너지 정책 아래 폭발적 수주증가가 기대된다. 수소컨소시엄 주 요 기업으로서 개발중인 수전해장비는 신재생에너지 외에도 SMR에도 접목 가능 해 성장성이 크다.

 

 

 

우진 : “원자력발전 계측기 독점업체, SMR 변동발전 핵심인 무붕산 기술 확보” 국내 원자력발전 밸류체인 내 계측기 독점 업체로서 원자력발전산업 성장 재개 수혜가 예상된다. 핵심 기술의 확장성에도 주목한다. 차세대 원전의 핵심인 소형 모듈원전(SMR) 시장 진입이 가능하다. SMART 사업 경험을 바탕으로 국내 혁 신형 소형모듈원자로(i-SMR) 사업에도 참여한다. 설계의 핵심인 무붕산 운전에 필수적인 제어봉위치지시기 및 관련 부품에 강점을 가졌다. 2022년, 2023년 원전 기기사업 매출액은 317억원(+23.1% YoY), 403억원(+27.2% YoY)으로 예상한다.

 

 

 

 

한전기술 : “팀코리아 내 유일한 원전 설계기업” 한전기술은 팀코리아 내 국내 유일의 원전 설계기업으로 글로벌 원자력발전 수요 증가에 따른 수출 증가가 예상된다. 한전기술은 UAE 바라카 원전 수주 경험 을 바탕으로 미국, 유럽 등에서의 설계인증을 받고 있다. 한전기술은 1) 안전성을 강화한 APR+ 원자로 2) 한국형 차세대 소형모듈원자로(I-SMR)개발을 주도 하고 있어 향후 수출노형 다변화도 기대 된다.

 

 

 

 

두산에너빌리티 : “한국대표 원자력발전 주,보조기기 생산기업” 한국수력원자력과 해외 SMR 설계기업들의 설비 주요 공급자로서 SMR 시장개 화에 대한 수혜가 예상된다. 1987년부터 국내 유일 원자로 핵심설비 제작기업으 로서 한빛 3,4호기 건설에 참여하였다. 이후 한수원 프로젝트들에 참여하였고, 현정부에서 신한울 3,4호기 건설 재개 및 원자력 발전소 수출 적극 지원을 목표 로 하는 만큼 직접적 수혜가 예상된다. 해외는 체코 두코바니 원전에 대한 팀코 리아의 수주 성공시 관련 매출액 증가 또한 가능하다. 또한 두산에너빌리티는 소형 원자력발전소 설계를 가장 선도하고 있는 NuScale과의 전략적 관계로 향후 소 형원전시장 성장에 따른 관련 설비 매출액 증가 또한 예상된다.

 

 

 

 

NOTICE) 위 자료는 투자 판단을 돕기 위한 단순 참고 자료이며 투자의 최종 판단 및 손실 책임은 본인에게 있음을 알려드립니다.

 

출처 : 신한금융투자