소형 모듈형 원자로(SMR) 시장 규모, 점유율 및 동향 분석 보고서: 원자로 유형별(경수로(LWR), 고속 중성자 원자로(FNR), 중수로(HWR)), 연결 방식별(독립형, 계통연계형), 구축 방식별(단일 모듈 발전소, 다중 모듈 발전소), 출력 등급별(100MW 이하, 101~200MW, 201~300MW), 위치별(육상, 해상), 응용 분야별(해수 담수화, 발전, 산업), 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카) 예측, 2024-2032년

소형 모듈형 원자로 시장 성장 요인

에너지 수요 증가와 탈탄소화 목표

세계 인구가 증가하고 경제가 발전함에 따라 전력 수요는 급증할 것으로 예상됩니다. 인도와 중국 같은 신흥 경제국들은 급속한 산업화와 도시화를 진행하면서 가정, 기업, 산업 시설에 필요한 안정적이고 경제적인 에너지원에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 또한, 외딴 지역 사회와 전력망이 구축되지 않은 지역에서도 사회경제적 발전과 생활 환경 개선을 위해 전력이 필요합니다.

• 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 전 세계 에너지 수요는 2023년에 2.2% 증가할 것으로 예측되며, 이는 2022년의 2.3% 증가율보다 약간 낮은 수치입니다. 이러한 감소는 일본과 미국 같은 선진 경제국의 수요 감소에 기인한 것으로, 이들 국가의 수요는 각각 3%와 2% 감소할 것으로 전망됩니다. 그러나 중국과 인도 같은 신흥 시장의 수요는 증가할 것으로 예상됩니다. IEA는 이들 시장의 에너지 수요가 2024년에서 2026년 사이에 3.4% 증가할 것으로 예측하고 있습니다. 2023년에서 2025년 사이의 수요 증가는 2,500테라와트시(TWh)에 달할 것으로 추산되며, 이는 일본의 현재 연간 전력 소비량의 두 배 이상에 해당합니다.

또한, 2023년에는 전력을 이용하지 못하는 인구가 7억 4,500만 명으로 감소할 것으로 예상되지만, 이는 팬데믹 이전 수준보다는 여전히 낮은 수치입니다. 그러나 전력을 이용하지 못하는 인구는 2000년 이후 50% 이상 감소했습니다. 특히 아시아 지역에서 가장 큰 폭의 감소세를 보였는데, 2000년에서 2023년 사이에 전력을 이용하지 못하는 인구가 90% 이상 줄어들었습니다. 에너지 수요 증가로 인해 소형 모듈형 원자로(SMR)는 공급과 수요의 격차를 해소할 잠재력을 지니고 있으며, 특히 기존의 대형 원자로가 보다 실용적이고 비용 효율적인 대안이 필요한 지역에서 더욱 그러합니다.

더 나아가 전 세계 국가들은 기후 변화에 맞서 싸우고 온실가스 배출량을 줄이기 위해 야심찬 탈탄소화 목표를 설정하고 있습니다. 재생에너지와 같은 저탄소 에너지원으로의 전환은 이러한 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.원자력원자력 발전은 이러한 목표를 달성하기 위한 핵심 전략입니다. 특히 소형 모듈형 원자로(SMR)는 태양광이나 풍력과 같은 간헐적인 재생에너지를 보완하면서 탄소 배출 없는 안정적인 전력을 지속적으로 공급하는 것으로 잘 알려져 있습니다.

• 예를 들어, 유럽연합(EU)은 2023년에 1990년 수준 대비 2030년까지 순 온실가스 배출량을 최소 55% 감축하기 위한 일련의 권고안을 채택했습니다. 이를 통해 EU는 2050년까지 세계 최초로 기후 중립 대륙이 될 수 있습니다. 소형 모듈형 원자로(SMR)는 화석 연료 기반 발전의 저탄소 대안을 제공하여 각국 정부가 배출량 감축 목표와 파리 협정의 기후 약속을 달성하는 데 도움을 줍니다.

제약 요인

높은 비용

원자력 발전 시설, 특히 소형 모듈형 원자로(SMR)는 설계 및 엔지니어링, 규제 승인, 제조, 건설 및 인프라 개발에 상당한 초기 재정 투자가 필요합니다. 소형 모듈형 원자로(SMR)의 예상 건설 비용은 3억 300만 달러 이상이며, 균등화 발전비용(LCOE)은 메가와트시(MWh)당 36달러입니다. 이는 1,144MW급 기준 발전소의 건설 비용 55억 달러, LCOE 92달러/MWh와 비교됩니다. 그러나 목표 전력 가격은 2021년 중반 MWh당 58달러에서 89달러로 53% 상승했습니다. 프로젝트의 예상 건설 비용은 53억 달러에서 93억 달러로 75% 급증했습니다. 이러한 목표 가격 상승은 생산자 물가지수, 금리, 자재 비용 상승 등 여러 변수에 기인합니다.

또한, 소형 모듈형 원자로(SMR)를 포함한 원자력 발전 프로젝트의 높은 초기 자본 비용은 프로젝트 개발자들이 자금을 확보하고 투자를 유치하는 데 어려움을 초래합니다. 특히 천연가스나 재생에너지와 같은 대체 에너지원이 낮은 초기 비용과 빠른 투자 수익을 제공하는 경쟁적인 에너지 시장에서는 더욱 그렇습니다. 프로젝트 자금 조달 및 투자 수익에 대한 불확실성은 SMR의 개발 및 배치를 지연시키거나 방해하여 프로젝트 취소 또는 연기로 이어질 수 있습니다.

시장 기회

전력망 현대화 및 복원력 강화

북극 마을이나 섬나라처럼 안정적인 에너지 공급이 제한적인 외딴 지역이나 고립된 지역에서 소형 모듈형 원자로(SMR)는 전력망 현대화 사업의 핵심 요소가 될 수 있습니다. 예를 들어, 혹독한 기상 조건과 물류상의 어려움으로 인해 일반적인 에너지원을 안정적으로 활용하기 어려운 북극 지역에서 SMR은 외딴 지역의 주민, 산업 시설, 군사 시설에 지속적이고 안정적인 전력을 공급할 수 있는 해결책을 제시합니다.

2023년 미국 에너지부(DOE)는 전력망 현대화 이니셔티브(GMI) 연구소 사업 제안 공모에 최대 3,900만 달러를 지원할 예정입니다. GMI는 DOE와 국립 연구소들이 협력하여 전력망을 측정, 분석, 예측, 보호 및 제어하는 ​​도구, 개념 및 기술을 개발하는 사업입니다.

더욱이 카리브해나 태평양 섬과 같은 도서 국가 및 지역에서는 에너지 인프라가 극한 기상 현상, 자연재해 및 공급망 차질에 자주 노출됩니다. 소형 모듈형 원자로(SMR)는 이러한 문제의 영향을 완화하면서 일관되고 탄력적인 전력 공급원을 제공할 수 있습니다. 농촌 지역이나 전력망이 연결되지 않은 지역에 SMR을 배치하는 국가는 에너지 신뢰성을 높이고 디젤 발전기 및 수입 연료에 대한 의존도를 줄이며 에너지 안보와 회복력을 강화할 수 있습니다.

또한, SMR은 부하 추종, 빠른 출력 증가율, 블랙 스타트 기능과 같은 계통 친화적인 특징을 갖추고 있어 신재생 에너지원 통합, 간헐적 발전량 균형 유지, 시스템 주파수 및 전압 안정화에 이상적입니다. 나아가 인구 밀집 지역에서는 SMR이 분산 에너지 자원(DER) 또는 마이크로그리드 자산으로 기능하여 계통 정전 시 백업 전력을 제공하고, 송전 손실을 줄이며, 전반적인 계통 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

소형 모듈형 원자로 시장 세분화 분석

원자로 유형별

원자로 시장은 원자로 유형에 따라 경수로(LWR), 고속중성자로(FNR), 중수로(HWR)로 세분화됩니다. 열중성자 원자로로 알려진 경수로(LWR)는 예측 기간 동안 세계 시장을 주도할 것으로 예상됩니다. 경수로(LWR)는 전 세계적으로 전력 생산에 가장 널리 사용되는 원자로 유형입니다. 경수로는 일반 물을 냉각재 및 중성자 감속재로 사용하며, 다른 원자로 유형보다 낮은 온도와 압력에서 작동합니다. 경수로는 다시 가압수형 원자로(PWR)와 비등수형 원자로(BWR)로 분류됩니다. PWR은 고압수를 사용하여 원자로 노심에서 증기 발생기로 열을 전달하는 반면, BWR은 원자로 노심 내부에서 직접 증기를 발생시킵니다. 경수로는 검증된 기술, 신뢰성 및 안전성 덕분에 소형 모듈형 원자로(SMR) 설계에서 중요한 위치를 차지합니다.

연결성 제공

연결 방식에 따라 시장은 독립형(Off-Grid)과 계통연계형(Grid Connected)으로 구분됩니다. 계통연계형 부문은 2023년 전 세계 시장 매출의 3분의 2 이상을 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 기록했습니다. 이러한 추세는 예측 기간 동안에도 지속될 것으로 예상됩니다. 계통연계형 소형 모듈형 원자로(SMR)는 중앙 집중식 전력망 인프라에 통합되어 전력을 공급하고 다른 계통연계 발전원, 송전선, 배전망과 통신하는 원자로입니다. 계통연계형 SMR은 분산 에너지 자원(DER) 또는 마이크로그리드 자산으로서 기저부하 전력 공급, 부하 분산 및 전력망 안정화 서비스를 제공합니다.

배포를 통해

소형 모듈형 원자로(SMR) 시장은 설치 방식에 따라 단일 모듈형 발전소와 다중 모듈형 발전소로 분류됩니다. 단일 모듈형 발전소 부문은 2023년 전 세계 SMR 시장 매출의 약 4분의 3을 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 기록했습니다. 이러한 추세는 예측 기간 동안에도 지속될 것으로 예상됩니다. 단일 모듈형 발전소는 일반적으로 수 메가와트(MW)에서 수백 메가와트(MW)에 이르는 용량을 가진 단일 SMR 장치로 구성됩니다. 이러한 독립형 장치는 자체적으로 운영되고 다양한 장소에 설치할 수 있도록 설계되었습니다. 기존의 대규모 원자력 발전소와 비교했을 때, 단일 모듈형 발전소는 유연성, 확장성, 그리고 빠른 설치 기간과 같은 장점을 제공합니다. 따라서 외딴 마을, 산업 단지, 군사 기지, 그리고 전력망이 연결되지 않은 지역과 같이 소규모 전력 생산이 필요한 곳에 적합합니다.

전력 등급별

출력 등급을 기준으로 시장은 100MW 이하, 101~200MW, 201~300MW로 세분화됩니다. 2023년에는 100MW 이하 소형 모듈형 원자로(SMR) 시장이 가장 큰 비중을 차지하며 전 세계 SMR 매출의 약 절반을 차지했고, 예측 기간 동안에도 이러한 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 100MW 이하 출력 등급의 SMR은 외딴 마을, 산업 현장, 군사 시설, 전력망이 연결되지 않은 지역 등 다양한 용도의 소규모 전력 생산을 위해 설계되었습니다. 이러한 SMR은 지역 에너지 수요를 충족하는 데 적합한 소형 모듈형 옵션을 제공하며, 필요에 따라 단독으로 또는 여러 대를 조합하여 용량을 확장할 수 있습니다.

위치별

위치에 따라 시장은 육상과 해상으로 나뉩니다. 육상 부문은 2023년에 전 세계 소형 모듈형 원자로(SMR) 매출의 4분의 3 이상을 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 기록했습니다. 이러한 지배력은 예측 기간 동안에도 유지될 것으로 예상됩니다. 육상 SMR은 산업 단지, 발전소, 연구 센터와 같은 육상 장소는 물론, 부지가 확보된 외딴 지역이나 고립된 지역에 설치 및 운영되는 원자로입니다. 육상 SMR은 계통 연계 발전, 독립형 전력 공급 등 다양한 용도로 사용될 수 있습니다.지역 난방산업 공정 열, 담수화 등에 활용될 수 있습니다. 해상 설비에 비해 기반 시설 접근성, 냉각수 공급 용이성, 규제 준수 간소화 등의 이점을 제공합니다. 육상 소형 모듈형 원자로는 도시 및 농촌 지역 모두에 적합하며, 에너지 전환, 경제 발전 및 안보 증진에 기여합니다.

신청을 통해

소형 모듈형 원자로(SMR) 시장은 적용 분야에 따라 담수화, 발전, 산업용으로 구분할 수 있습니다. 발전 부문은 예측 기간 동안 주도적인 위치를 유지할 것으로 예상됩니다. SMR의 주요 용도는 계통 연계형 또는 독립형 전력 공급을 위한 전력 생산입니다. SMR은 도시, 산업 단지, 외딴 거주지, 군사 시설 등에서 변화하는 전력 수요에 맞춰 기저부하, 부하 추종, 피크 부하 전력을 공급할 수 있습니다. SMR은 기존의 대형 원자로에 비해 소형화, 확장성, 우수한 안전성 등의 장점을 가지고 있습니다. SMR은 노후화된 화력 발전소를 대체하고, 재생 에너지 통합을 촉진하며, 전력망의 안정성과 복원력을 향상시키는 데 적합합니다. 또한 SMR은 분산 에너지 자원(DER) 또는 마이크로그리드 자산으로 활용되어 분산형의 지속 가능한 에너지 시스템 구축에 기여할 수 있습니다.

지역별 분석

북미: 8.9%의 성장률을 기록하며 시장을 주도하는 지역

북미는 전 세계에서 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며, 예측 기간 동안 연평균 8.9%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 미국이 이 신기술 발전에 상당한 투자를 해왔고, 주요 소형 모듈형 원자로(SMR) 제조업체들이 강세를 보이며, 효율적인 원자력 기술 개발을 위한 활발한 연구를 진행하고 있기 때문입니다. 미국 내 여러 민간 기업들도 소형 모듈형 원자로 기술의 상용화를 위한 연구 개발 승인을 받았습니다.

아시아 태평양 지역: 9.4%의 성장률로 가장 빠르게 성장하는 지역

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 9.4%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 국가들은 에너지 수요 증가와 원자력 발전 능력 확대를 위해 모듈형 원자로를 개발 및 설치하고 있습니다. 또한, 이들 국가 정부는 탄소 배출량 감축과 재생 에너지 도입에 더욱 집중하고 있으며, 이는 향후 아시아 태평양 소형 모듈형 원자로 시장의 성장을 촉진할 것으로 전망됩니다.

또한 중국은 전력 생산, 난방, 증기 생산 및 해수 담수화를 위한 실증형 소형 모듈형 원자로(SMR)인 ACP100 SMR 건설을 승인했습니다. 2030년까지 인도는 유럽 연합을 제치고 세계 3위 에너지 소비국이 될 것으로 예상되며, 이는 소형 ​​모듈형 원자로에 대한 수요 증가를 더욱 가속화할 것입니다.

유럽은 청정하고 안정적인 에너지 생산을 위해 소형 모듈형 원자로(SMR) 연구를 적극적으로 추진해 왔습니다. SMR은 향상된 안전성, 확장성, 유연성 등 유럽의 에너지 전환 목표에 부합하는 다양한 이점을 제공합니다. 국제원자력기구(IAEA) 보고서에 따르면 영국, 폴란드, 체코를 비롯한 여러 유럽 국가들이 탄소 배출량을 줄이면서 에너지 수요를 충족하기 위해 SMR 도입에 관심을 표명했습니다.