소형 모듈형 원자로 시장크기 및 전망, 2024-2032

소형 모듈형 원자로 시장 규모

전 세계 소형 모듈형 원자로 시장 규모는 2023년 63억 달러였으며, 2024년 69억 달러에서 2032년 138억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 예측 기간(2024-2032) 동안 연평균 성장률 9.1%를 기록할 것으로 전망됩니다. 

소형 모듈형 원자로(SMR)는 표준 대형 원자로보다 크기와 용량이 작은 개선된 원자로입니다. SMR은 모듈식 설계로 공장 제작 및 모듈식 건설이 가능하여 초기 투자 비용 절감, 건설 기간 단축, 안전성 향상 등의 이점을 제공합니다.

SMR의 적응성은 전통적인 발전 방식을 넘어 외딴 지역 및 오프그리드 시설부터 산업 운영 및 해수 담수화에 이르기까지 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 이러한 다재다능함 덕분에 SMR은 저탄소 미래로의 전환을 위한 전 세계적인 노력에 중요한 역할을 하며, 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 안정적이고 탄력적인 에너지 공급을 제공합니다. 더 나아가, SMR은 에너지 안보 문제를 해결할 수 있다는 점에서 세계 시장의 성장세를 이끌고 있습니다. 이러한 원자로의 모듈식 설계는 분산형 에너지 인프라를 보장하여 중앙 집중식 발전과 관련된 위험을 줄여줍니다. 이러한 분산화는 에너지 시스템의 탄력성을 향상시켜 더욱 안전하고 안정적인 에너지 공급을 가능하게 합니다. 그러나 소형 모듈형 원자로 사업에는 몇 가지 문제점도 존재합니다. 업계 경영진이 고려해야 할 중요한 사항에는 규제 체계, 대중의 인식, 자금 조달의 어려움이 포함됩니다.

주요 내용

• 경수로(LWR)가 원자로 유형별로 가장 큰 시장 점유율을 차지합니다.
• 계통 연계형이 연결 방식별로 가장 높은 매출 비중을 차지합니다.
• 단일 모듈 발전소의 구축이 시장 성장을 주도했습니다.
• 최대 100MW가 시장에서 가장 일반적인 발전 용량입니다.
• 위치별로는 토지가 시장을 주도합니다.
• 용도별로는 발전량이 시장 성장에 영향을 미쳤습니다.

시장 요약

시장 지표	상세 정보 및 데이터 (2023-2032)
2023 시장 가치	USD 6.3 Billion
추정 2024 가치	USD 6.9 Billion
2032 예상 가치	USD 13.8 Billion
연평균 성장률(CAGR) (2024-2032)	9.1%
주요 지역	북아메리카
가장 빠르게 성장하는 지역	아시아태평양
주요 시장 참여자	Mitsubishi Heavy Industries Ltd., TerraPower, LLC., Fluor Corporation, NuScale Power, LLC., X Energy LLC

소형 모듈형 원자로 시장 성장 요인

에너지 수요 증가 및 탈탄소화 목표

세계 인구가 증가하고 경제가 발전함에 따라 전력 수요는 급증할 것으로 예상됩니다. 인도와 중국과 같은 신흥 경제국은 빠르게 산업화 및 도시화되고 있으며, 가정, 기업 및 산업에 전력을 공급할 수 있는 안정적이고 비용 효율적인 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. 이는 일본과 미국과 같은 선진국의 수요 감소(각각 3%와 2% 감소 예상)에 기인합니다. 그러나 중국과 인도와 같은 성장 시장의 수요는 증가할 것으로 전망됩니다.
국제에너지기구(IEA)는 2024년에서 2026년 사이에 전력 수요가 3%p 증가할 것으로 예측합니다. 2023년에서 2025년 사이의 수요 증가는 2,500테라와트시(TWh)에 달할 것으로 추산되며, 이는 일본의 현재 연간 전력 소비량의 두 배 이상입니다. 또한, 2023년에는 전기를 사용하지 못하는 인구가 7억 4,500만 명으로 감소할 것으로 예상되며, 이는 팬데믹 이전 수준보다 여전히 낮은 수치입니다. 하지만 전력을 이용하지 못하는 사람들의 수는 2000년 이후 50% 이상 감소했습니다. 특히 성장세가 두드러진 아시아 지역에서는 2000년과 2023년 사이에 전력을 이용하지 못하는 사람들의 수가 90% 이상 줄어들었습니다. 에너지 수요 증가로 인해 소형 모듈형 원자로(SMR)는 공급과 수요의 격차를 해소할 잠재력을 갖고 있으며, 특히 기존의 대규모 원자로가 더 실용적이고 비용 효율적이어야 하는 지역에서 더욱 그렇습니다. 더불어 전 세계 국가들은 기후 변화에 대응하고 온실가스 배출량을 줄이기 위해 야심찬 탈탄소 목표를 설정하고 있습니다. 재생 에너지 및 원자력 발전과 같은 저탄소 에너지원으로의 전환은 이러한 목표를 달성하기 위한 중요한 전략입니다. 원자력 에너지, 특히 소형 모듈형 원자로(SMR)는 태양광 및 풍력과 같은 간헐적인 재생 에너지를 보완하는 지속적이고 안정적인 탄소 배출 없는 전력 공급원으로 잘 알려져 있습니다.
• 예를 들어, 유럽 연합(EU)은 2023년에 1990년 수준 대비 2030년까지 순 온실가스 배출량을 최소 55% 감축하기 위한 일련의 권고안을 채택했습니다. 이를 통해 EU는 2050년까지 최초의 기후 중립 대륙이 될 수 있습니다. SMR은 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 SMR은 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(MWh당 92달러)와 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, 자재비 상승 등 여러 변수에 기인합니다. 또한, SMR을 포함한 원자력 발전 프로젝트의 높은 초기 자본 비용은 프로젝트 개발자들이 자금을 확보하고 투자를 유치하는 데 어려움을 초래합니다. 특히 천연가스나 재생에너지와 같은 대체 에너지원이 초기 투자 비용이 낮고 투자 수익률이 빠른 경쟁적인 에너지 시장에서는 더욱 그렇습니다. 프로젝트 자금 조달 및 투자 수익에 대한 불확실성은 SMR 개발 및 배치를 지연시키거나 방해하여 프로젝트 취소 또는 연기를 초래할 수 있습니다.

시장 기회

전력망 현대화 및 복원력 강화

북극 마을이나 섬나라와 같이 안정적인 에너지 공급이 제한적인 외딴 지역에서 SMR은 전력망 현대화 계획의 핵심 요소가 될 수 있습니다. 예를 들어, 혹독한 기상 조건과 물류상의 어려움으로 인해 일반적인 에너지원을 이용하기 어려운 북극 지역에서 SMR은 외딴 지역의 주민, 산업 시설 및 군사 시설에 지속적이고 안정적인 전력을 공급할 수 있는 해결책을 제시합니다.

2023년 미국 에너지부(DOE)는 전력망 현대화 이니셔티브(GMI) 연구 제안 공모에 최대 3,900만 달러를 지원할 예정입니다.

GMI는 미국 에너지부(DOE)와 국립 연구소들이 협력하여 전력망을 측정, 분석, 예측, 보호 및 제어하기 위한 도구, 개념 및 기술을 개발하는 프로젝트입니다. 더욱이 카리브해나 태평양 섬과 같은 섬나라 및 지역에서는 에너지 인프라가 극한 기상 현상, 자연재해 및 공급망 차질에 자주 노출됩니다. 소형 모듈형 원자로(SMR)는 일관되고 탄력적인 전력 공급원을 제공하여 이러한 문제의 영향을 완화할 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 가지고 있어 재생 에너지원을 통합하고 간헐적 발전을 균형 있게 유지하며 시스템 주파수와 전압을 안정화하는 데 이상적입니다. 또한, 인구 밀집 지역에서 소형 모듈형 원자로는 분산 에너지 자원(DER) 또는 마이크로그리드 자산으로 기능하여 전력망 장애 시 백업 전력을 제공하고, 송전 손실을 줄이며, 전반적인 전력망 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

지역별 분석

북미: 8.9% 성장률을 기록하는 주도 지역

북미는 전 세계 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하며, 예측 기간 동안 연평균 8.9%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 이는 미국이 이 신기술 발전에 상당한 투자를 해왔고, 주요 SMR 제조업체들이 강력한 입지를 구축하고 있으며, 효율적인 원자력 기술 개발을 위한 활발한 연구를 진행하고 있기 때문입니다. 미국 전역의 여러 민간 기업들이 소형 모듈형 원자로 기술의 상용화를 위한 연구 개발 승인을 받았습니다.

아시아 태평양: 9.4% 성장률을 기록하며 가장 빠르게 성장하는 지역

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 9.4%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 국가들은 증가하는 에너지 수요와 원자력 발전 능력 확대를 충족하기 위해 모듈형 원자로를 개발 및 설치하고 있습니다.

또한, 이들 국가의 정부는 탄소 배출량 감축과 재생 에너지 도입에 점점 더 집중하고 있으며, 이는 향후 아시아 태평양 소형 모듈형 원자로(SMR) 시장의 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다. 중국은 전력 생산, 난방, 증기 생산 및 해수 담수화를 위한 실증 SMR인 ACP100 SMR 건설을 승인했습니다. 2030년까지 인도는 유럽 연합을 제치고 세계 3위 에너지 소비국이 될 것으로 예상되며, 이는 소형 ​​모듈형 원자로에 대한 수요 증가를 가속화할 것입니다. 유럽은 청정하고 안정적인 에너지 생산을 위해 SMR 연구를 적극적으로 진행해 왔습니다. SMR은 향상된 안전성, 확장성 및 유연성을 비롯한 다양한 이점을 제공하며, 이는 에너지 전환에 대한 유럽의 목표와 부합합니다. 국제원자력기구(IAEA) 보고서에 따르면 영국, 폴란드, 체코를 비롯한 여러 유럽 국가들이 탄소 배출량을 줄이면서 에너지 수요를 충족하기 위해 소형 모듈형 원자로(SMR) 사용에 관심을 표명했습니다.

소형 모듈형 원자로 시장 세분화 분석

원자로 유형별

시장은 원자로 유형에 따라 경수로(LWR), 고속 중성자 원자로(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.

LWR은 검증된 기술, 신뢰성 및 안전 기능으로 인해 SMR 설계에서 중요한 역할을 합니다.

연결 방식별

연결 방식에 따라 시장은 독립형과 계통연계형으로 구분됩니다. 계통연계형 부문은 2023년에 전 세계 시장 매출의 3분의 2 이상을 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 기록했습니다. 예측 기간 동안에도 이러한 선두 자리를 유지할 것으로 예상됩니다. 계통연계형 SMR은 중앙 집중식 전력망 인프라에 통합되어 전력망에 전력을 공급하고 다른 계통연계 발전원, 송전선 및 배전망과 통신합니다. 계통연계형 SMR은 분산 에너지 자원(DER) 또는 마이크로그리드 자산으로 기능하여 기저부하 전력, 부하 균형 및 계통 안정화 서비스를 제공합니다.

배포 방식별

시장은 배치 방식에 따라 단일 모듈 발전소와 다중 모듈 발전소로 분류됩니다.

단일 모듈형 원자력 발전소 부문은 2023년 전 세계 소형 모듈형 원자로(SMR) 시장 매출의 약 4분의 3을 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 기록했습니다. 이러한 선두 자리는 예측 기간 동안에도 유지될 것으로 예상됩니다. 단일 모듈형 원자력 발전소는 일반적으로 수 메가와트(MW)에서 수백 메가와트에 이르는 용량을 가진 단일 SMR 장치로 구성됩니다. 이러한 독립형 장치는 자체적으로 운영되고 여러 곳에 설치할 수 있도록 설계되어 자율적인 운전이 가능합니다. 기존의 대규모 원자력 발전소와 비교했을 때, 단일 모듈형 원자력 발전소는 유연성, 확장성, 그리고 빠른 구축 일정과 같은 이점을 제공합니다. 소형 모듈형 원자로는 외딴 마을, 산업 현장, 군사 기지 및 오프그리드 지역과 같이 소규모 전력 생산 용량이 필요한 용도에 적합합니다.

출력 등급별

출력 등급을 기준으로 시장은 100MW 이하, 101~200MW, 201~300MW로 세분화됩니다. 2023년에는 100MW 이하가 전 세계 소형 모듈형 원자로 매출의 약 절반을 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 기록했으며, 예측 기간 동안에도 이러한 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 100MW 이하 출력 등급의 소형 모듈형 원자로는 외딴 마을, 산업 현장, 군사 시설 및 오프그리드 지역을 포함한 다양한 용도를 위한 소규모 전력 생산을 목적으로 합니다.

이러한 SMR은 지역 에너지 수요를 충족하기 위한 소형 및 모듈식 옵션을 제공하며, 필요에 따라 용량을 늘리기 위해 단독 장치 또는 다중 장치 조합으로 배치할 수 있습니다.

지역별

시장은 위치에 따라 육상과 해상으로 나뉩니다. 육상 SMR은 2023년에 전 세계 소형 모듈형 원자로 매출의 4분의 3 이상을 차지하며 가장 큰 시장 점유율을 기록했습니다. 예측 기간 동안에도 이러한 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 육상 SMR은 산업 단지, 발전소, 연구 센터와 같은 육상 장소 및 토지가 있는 외딴 지역이나 고립된 지역을 포함하여 육지에 설치 및 운영되는 원자로입니다. 육상 SMR은 계통 연계 발전, 독립형 전력 공급, 지역 난방, 산업 공정 열 및 해수 담수화 등 다양한 용도로 사용될 수 있습니다.

육상 소형 모듈형 원자로(SMR)는 해상 설비에 비해 인프라 접근성, 냉각수 공급, 규제 준수 간소화 등의 이점을 제공합니다. 또한 도시 및 농촌 환경에 적합하여 에너지 전환, 경제 발전 및 안보 증진에 기여합니다.

용도별

시장은 용도별로 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 전기 생산입니다. SMR은 도시, 산업 단지, 외딴 지역 및 군사 시설의 변화하는 전력 수요를 충족하기 위해 기저부하, 부하 추종 또는 피크 부하 전력을 제공할 수 있습니다. SMR은 소형화, 확장성, 향상된 안전성 등 기존 대형 원자로에 비해 여러 장점을 가지고 있습니다. SMR은 노후화된 화력 발전소를 대체하고, 재생 에너지 통합을 촉진하며, 전력망의 안정성과 복원력을 향상시키는 데 적합합니다.

소형 모듈형 원자로(SMR)는 분산형 에너지 자원(DER) 또는 마이크로그리드 자산으로도 사용될 수 있으며, 이는 분산형의 지속 가능한 에너지 시스템을 구축하는 데 도움이 됩니다.

최근 동향

• 2024년 4월- 미쓰비시 전기 주식회사(도쿄: 6503)와 미쓰비시 중공업 주식회사(도쿄: 7011)는 각각의 발전 시스템 사업을 미쓰비시 발전기 주식회사로 통합 완료했다고 발표했습니다.
• 2024년 3월-TerraPower 는 나트륨 원자로 실증 프로젝트에 대한 건설 허가 신청서를 미국 원자력규제위원회(NRC)에 제출했습니다.
• 3월 2024년 - Technip Energies와 GE Vernova는 세계 최초의 상업 규모 가스 발전 및 탄소 포집 프로젝트 중 하나를 통해 영국의 탄소 중립 전환을 앞당겼습니다.