24시간·무탄소 전력원 '최적 대안' 부상…두산에너빌리티·현대건설 등 국내 기업 '주목'
AI 데이터센터 등으로 인해 폭증하는 전력 수요를 충당하기 위해 가장 주목받는 발전원으로 원자력이 주목받고 있다. 이와 함께 한국의 건설 및 원전업계의 미국 시장 진출 기대감도 커지고 있다. ⓒ 제미나이 생성 이미지
[프라임경제]
인공지능(AI)의 폭발적인 발전이 전 세계 에너지 패러다임을 뒤흔들고 있다. AI 연산을 뒷받침하기 위한 하이퍼스케일 데이터센터가 급증하면서, 이를 감당하기 위한 전력 수요가 기하급수적으로 늘어나고 있기 때문이다.
전 세계에서 가장 큰 투자가 일어나는 섹터는 이제 전통적인 원유·가스(Oil & Gas) 산업이 아니라, 빅테크 기업들의 설비투자(CAPEX)로 전환됐다. 당장 2025년부터 2030년까지 미국 내 전력 수요 증가의 1위 요인으로 모든 산업을 압도하고 데이터센터가 꼽히고 있다.
국제에너지기구(IEA) 등 주요 기관의 분석에 따르면, 글로벌 데이터센터의 전력 사용량은 2024년부터 2030년까지 최대 1000테라와트시(TWh) 수준으로 급증할 전망이다. 이는 현재 일본 국가 전체의 전력 소비량과 맞먹는 어마어마한 규모다.
단순히 연산용 서버뿐만 아니라, 이들이 내뿜는 열을 식히기 위한 대규모 냉각 설비 등 인프라 가동이 더해지면서 데이터센터는 그야말로 '전기 먹는 하마'로 자리 잡았다. 이처럼 폭증하는 전력 수요를 충당하기 위해 가장 주목받는 발전원이 바로 '원자력'이다.
◆ 24시간·무탄소 필수…대안은 '원자력'과 'SMR'
데이터센터는 특성상 24시간 내내 안정적으로 전력이 공급돼야 한다. 또한 막대한 전력을 소비하는 만큼 탄소 배출 부담도 낮아야 한다.
태양광이나 풍력 등 재생에너지는 기상 조건에 따른 간헐성 문제로 한계가 명확히 존재한다. 반면 원전은 △안정성 △대규모 △무탄소라는 세 가지 조건을 동시에 충족하는 유일한 현실적 대안으로 꼽히고 있다.
이에 따라 세계 최대의 데이터센터 보유국인 미국은 원전 르네상스를 주도하고 있다. 미국은 오는 2050년까지 기존 원전 설비 용량(Capa)의 4배에 달하는 400기가와트(GW) 규모로 대형 원전을 증설하겠다는 공격적인 목표를 제시했다.
여기에 '에너지 안보' 차원의 지정학적 요인도 맞물려 있다.
미국은 그동안 대형 원전의 원료인 저농축 우라늄(LEU)과 소형모듈원전(SMR)의 필수 원료인 고순도 저농축 우라늄(HALEU)의 상당 부분을 러시아 수입에 의존해 왔다. 그러나 우크라이나 전쟁 이후 러시아산 우라늄 수입을 금지하고, 자국 내 우라늄 농축 시설과 핵연료 공급망을 재건하기 위해 막대한 정부 지원을 쏟아붓고 있다.
SMR의 상용화는 곧 미국의 에너지 패권 재건과 직결되는 핵심 과제가 된 셈이다.
◆ K-원전·건설업계, 압도적 시공 능력으로 美 빅사이클 '수혜'
김세련 LS증권 연구원은 "가장 폭발적인 원전 투자가 이뤄질 미국 시장은, 역설적이게도 1979년 스리마일섬 사고 이후 장기간 원전 산업이 침체돼 자체적인 시공 및 공급망 역량이 크게 약화된 상태"라며 "조지아주 보글 원전 등 최근 프로젝트에서도 막대한 공기 지연과 비용 초과(Over-budget)를 겪었다"고 짚었다.
이어 "이 틈새를 파고드는 것이 바로 한국의 건설 및 원전업계"라며 "한국 기업들은 아랍에미리트(UAE) 바라카 원전 등을 통해 전 세계적으로 입증된 정해진 예산과 공기 내 시공 능력(On time, On budget)을 보유하고 있어 미국 원전 진출의 핵심 파트너로 급부상하고 있다"고 강조했다.
증권가에서는 실적 턴어라운드와 함께 미국 원전 및 SMR 시장 진출로 상방이 크게 열릴 기업들로 두산에너빌리티와 현대건설을 최선호주로 꼽고 있다.
두산에너빌리티(034020)는 원자로, 증기발생기 등 핵심 주기기 제작 역량을 독점적으로 갖추고 있으며, 창원공장 내 SMR 전용 제작 시설을 구축 중이다. 또한 데이터센터발 가스터빈 수요 폭증의 직접적 수혜도 입고 있다.
현대건설(000720)은 미국 웨스팅하우스 및 홀텍과 손잡고 대형 원전과 SMR 프로젝트를 동시에 추진하며 글로벌 시공 랠리를 예고하고 있다.
차선호주로는 지주사이지만 대형 원전과 SMR 포트폴리오를 보유한 삼성물산(028260), 역시 원전주는 아니지만 역사적 최고 수준의 플랜트, 캡티브(Captive) 수주가 가능할 것으로 기대되는 삼성E&A(028050)를 제시했다.
이밖에 체코 두코바니 원전 등에서 활약 중인 대우건설(047040), 미국 엑스에너지(X-Energy)와 파트너십을 맺고 지분 투자까지 단행한 DL이앤씨(375500) 등 대형 건설사들도 원전 빅사이클 탑승 준비를 마쳤다는 평가다.
김 연구원은 "과거 중동 발 플랜트 빅사이클 당시 국내 EPC 기업들의 주가가 대폭 리레이팅 되었던 것처럼, 이번 원전 르네상스 역시 단순한 기대감을 넘어 실제 수주로 확인되며 기업가치의 장기적인 재평가(Re-rating)를 이끌 것"이라고 전망했다.
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