AI에 따른 전기, 전력 부족 대안 SMR(소형모듈원자로), 일론 머스크 우주 태양광

AI의 성장은 지금까지와 다른 전기, 전력 부족을 발생시키고 있습니다. 이에 따라 반도체 생산과 데이터 센터에까지 전기 공급을 위한 SMR 소형모듈원자로에 대한 투자를 키우고 있습니다. 이에 일론 머스크는 무한한 자원인 태양 에너지를 우주에서 활용하는 우주 태양광 계획을 말하고 있습니다.

 

 

 

 

SMR(소형모듈원자로)와 우주 태양광 개념

 

SMR(소형모듈원자로)는 기존 원전 대비 1/3 수준인 300MW 이하 출력을 내는 소형 원자로입니다. 모든 부품을 공장에서 모듈 형태로 제작해 현장에서 조립하여 안정성, 유연성, 비용 효율성이 상대적으로 뛰어납니다. 특히 오픈 AI의 샘 알트먼이 SMR 스타트업에 투자를 해서 더욱 주목을 받았습니다.

 

우주 태양광(SRM)은 스페이스 X와 스타링크를 소유한 일론 머스크가 주장한 태양광 에너지를 우주에서 활용하여 이용 효율성을 높이겠다는 것입니다. 데이터 센터 역시 우주로 보내 가동 에너지와 데이터 센터에서 발생하는 열 또한 관리하겠다는 계획을 일부로 진행되고 있습니다.

 

 

 

SMR(소형모듈원자로) 진행 상황

 

SMR(소형모듈원자로) 샘 알트먼의 관련 스타트업 투자뿐 아니라 마이크로소프트(MS), 구글(google), 아마존(AWS) 등 크라우드 데이터 센터를 운영하는 빅테크 기업들의 참여로 현실화가 좀 더 가시적인 사업입니다.

 

화석 연료 없이 안정적인 24시간 전력을 공급할 수 있고, 냉각수가 부족해도 자연 대류로 식힐 수 있는 설계로 사고 위험을 최소화 헸기 때문입니다. 이외에도 모듈 제작으로 데이터 센터 인근에 빠르게 설치할 수 있는 점이 마이크로소프트(MS), 구글(google), 아마존(AWS) 같이 크라우드 데이터 센터 사업을 하고 있는 빅테크 기업의 관심을 끌고 있습니다.

 

 

빅 테크 SMR (소형모듈원자로) 현황

 

• 마이크로소프트(MS)는 사고 이력이 없는 쓰리마일섬 1호기 재가동을 위해 컨스텔레이션 에너지와 20년 전력 구매 계약을 체결했습니다. 2026년인 올해 실질적인 가동 준비에 들어갑니다.
• 구글(google)은 카이로스 파워와 협력하여 2030년까지 SMR 6~7기를 도입하기로 했습니다. 2026년 올해는 시험용 원자로 건설의 분수령이 될 것입니다.
• 아마존(AWS)의 경우 '엑스 에너지(X-energy)'에 투자함과 동시에, 이미 가동 중인 서스쿼해나 원전 인근의 데이터 센터 캠퍼스를 인수하여 '원전 직결형 AI 센터' 전략을 펼치고 있습니다. 

(출처: International Atomic Energy Agency (2026), "Data Centres and Advanced Nuclear Power")

 

 

SMR (소형모듈원자로) 주요 스타트업

 

SMR 시장을 주도하는 스타트업으로 오클로(Oklo)와 뉴스케일(Nuscale)이 있습니다. 이 두 기업은 서로 다른 접근법으로 AI 데이터 센터 시장을 공략하고 있습니다.

 

•  오클로(Oklo): 샘 알트먼이 투자한 차세대 원전 스타트업

오클로는 '오로라(Aurora)' 불리는 초소형 원자로를 개발합니다. 사용 후 핵연료를 재활용하여 가동하는 '빠른 중성자형' 원자로가 특징입니다. 2026년 현재 미국 아이다호 국립연구소 내 부지 확보 및 첫 가동을 위한 실증 단계에 진입하였습니다.

이미 다수의 데이터 센터 업체와 500MW 이상의 전력 공급 계약을 체결하여 '선주문 후건설' 전략을 펼치고 있습니다.

 

• 뉴스케일(Nuscale): SMR 표준

뉴스케일은 미국 원자력규제위원화(NRC)로부터 최초의 설계 인증을 받은 신뢰도 높은 SMR 모델입니다. 대규모 프로젝트 취소의 부침이 있었지만, 최근 루마니아 등 동유럽과 한국 기업(두산 에너빌리티 등)의 투자를 통해 글로벌 SMR 공급망의 핵심으로 부활했습니다,

2026년은 뉴스케일의 VOYGR 모델의 대량 양산 체제 구축의 해로, 전 세계 각국에 표준화된 원전 모듈을 수출하는 것을 목표로 하고 있습니다. 

 

 

국내 SMR 현황

 

한국은 이미 세계 최고 원전 제작 기술을 가지고 있습니다. 이를 바탕올 미국 SMR 설계 기업들의 핵심 파트너로 자리 잡았습니다.

 

• 두산 에너빌리티: 글로벌 SMR 파운드리

2026년부터 '뉴스케일'과 '엑스 에너지' 등 미국 주요 SMR 기업의 핵심 주기기 양산에 돌입합니다. 단순 부품 공급 수준을 넘어, 글로벌 SMR 시장의 100조 원 규모 공급망을 선점하는 계획을 진행 중입니다.

 

• SK와 한국수력원자력: 테라파워와 3각 동맹

2026년 1월 한국수력원자력은 SK가 보유했던 테라파워 지분 일부를 인수하여 'SK-한수원-테라파워' 3자 연합을 공고히 했습니다. 미국 와이오밍주에 건설 중인 차세대 원전 '나트륨(Natrium)' 프로젝트에 운영 노하우와 자본이 투입됩니다.

 

• 삼성중공업과 HD 현대: 바다 위 SMR

상성중공업은 '용융염 원자로(CMSR)'를 적용한 해상 부유식 원자력 발전 설비에 대한 국제 인증을 획득하고 상용화 중비 중입니다. 육지 입지 문제를 해결하기 위해 바다 위에 데이터 센터와 원전을 함께 뛰우는 '플로팅 AI 센터' 시장을 공략하고 있습니다. 

 

 

 

우주 태양광 현황

 

우주 태양광 사업은 일론 머스크가 주도하고 아마존이 뒤 따르고 있습니다. 여기서는 선두인 일론 머스크의 계획을 중심으로 정리하겠습니다.

 

 

우주 태양광 개념

 

태양은 무한한 에너지이며 지구의 모든 과거와 미래의 원자력 발전을 모두 합친 것보다 더 강력한 핵발전 설비라는 점에서 효율적 활용에 대한 아이디어로 대기 밖 우주에서 태양광 발전을 계획하였습니다. 

 

우주는 지구보다 태양광 효율이 약 8배 높고, 24시간 내내 태양광을 활용할 수 있습니다. 더하여 데이터 센터를 우주로 올린다면 복사 냉각과 진공 환경을 통해 막대한 물이 데이터 센터 냉각에 필요한 지구에서 보다 열관리가 용이합니다.  

 

 

우주 태양광 계획

 

일론 머스크는 2026년 1월 인터뷰에서 연간 100GW 규모의 AI 위성을 목표로 한다고 제시합니다. 이는 스페이스 X 스타쉽을 통해 우주로의 화물 이송으로 1톤당 100kW 연산 장비를 올릴 수 있다는 계산에 기반합니다.

 

우주 태양광은 우주 데이터 센터, 궤도 위성 컴퓨팅과 결합된 계획입니다. 우주에서 태양광을 활용하여 AI 연산을 수행하고 결과 데이터만 지구로 전송하는 계획의 일부입니다.

 

 

 

10년 후 미래 에너지원에 대한 SMR(소형모듈원자로)과 우주 태양광에 대한 시각

 

SMR(소형모듈원자로)는 기존 기술의 연장선에 있다는 점에서 실현 가능성이 상대적으로 높습니다. 그러나 최근 AI로 인한 급격한 에너지(전기, 전력) 수요 증가가 미래에 더 커진다면 기존 기술인 원자력에 기반한 SMR 또한 한계가 있을 것으로 생각합니다. 물론 원자력이 가진 기본적인 위험성은 무시할 수 없습니다. 최근 일본 또한 전력 부족으로 원자로를 재가동하려다가 문제가 생겨 중지한 것 또한 이런 우려를 단순히 넘길 부분은 아닙니다.

 

그러나 당장 부족한 전기, 전력 수요를 대응하기 위한 방법으로 SMR(소형모듈원자로) 보다 더 나은 대안이 있는 것도 아닙니다. 우주 태양광 또한 당장 몇 년 이내 전력 수요 부족을 대응하는 것은 현실적으로 불가능하다고 생각합니다.

 

 

SMR 단기 우세 (5년 이내)

 

단기적으로 조속한 사용화 및 사용에 따른 실현 가능한 대안은 분명 SMR입니다. 

 

 

SMR 우주 태양광 중기 비슷 (5년~10년)

 

여러 SMR이 가동되는 시점 점점 생활권과 더 가깝게 되는 시점 어떤 모습을 보일지가 문제가 될 것입니다. 얼마 전 데이터 센터 설립에도 전자파로 인해 시만들이 반대한 일도 있었다는 사실은 원자로인 SMR에 대하여 어떤 모습을 보일지는 미지수입니다. 과연 용인 등 남부 수도권에 SMR 설립이 가능할까요?

 

우주 태양광의 경우 일론 머스크의 계획처럼 진행이 된다면 이 시기가 되면 의미 있는 발전량을 보이게 될 것입니다. 그러나 NASA의 2024년 보고서에 따르면 우주 태양광은 지상 재생에너지+ESS(에너지 저장 장치) 조합보다 12~18배 더 비싸다고 합니다. 기술적 안전성을 고려할 때 2050년 이후에다 유효한 기여가 가능하다는 예측을 내기도 했습니다.

 

   

장기 우주 태양광 우세 (10년 이후)

 

여러 부정적 자료를 참고하라도 10년 이후에는 우주 태양광의 우세가 예상됩니다. 단지 AI의 발전으로 1년이 과거의 1년과 너무 다른 변화를 보인다는 점에서 이 장기 예측은 단축될 수 있을 것이라 생각합니다.