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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 미국의 차세대 원자력 기술 기업 나노 뉴클리어 에너지(NNE) 주가가 52주 최고치에서 3분의 1토막이 난 가운데 두 배 상승 전망이 나와 관심을 끈다.

전통적인 대형 원전은 물론이고 소형모듈러원전(SMR)보다도 작은 마이크로원자로(Microreactor) 개발과 원자력 밸류 체인 구축에 뛰어든 업체가 2027년 의미 있는 이정표를 세우며 상용화에 한 발 더 다가설 것이라는 기대다.

2022년 미국 뉴욕주에서 처음 간판을 올린 업체는 차세대 원자력 기술 개발과 상용화를 진행중인 스타트업으로, 이렇다 할 매출이나 이익을 내지 못하는 상태다.

2024년 5월 인공지능(AI) 데이터센터 전력 병목에 대한 해결사로 기대를 모으며 나스닥 시장에 입성한 업체는 공모가 4달러에서 가파르게 상승, 2025년 7월 장중 기준 60달러 선을 돌파했지만 이후 내림세로 돌아섰다.

업체의 주가는 9월28일(현지시각) 16.16달러에 거래를 종료해 기업공개(IPO) 이후 258% 올랐지만 52주 최고치에서 73% 이상 폭락한 상태다. 소문과 기대로 급등했다가 펀더멘털의 뒷받침이 확인되지 않자 급락한 전형적인 사례로 풀이된다.

최근 나노 뉴클리어 에너지가 월가의 조명을 받은 이유는 투자은행(IB) 니덤이 내놓은 의견 때문이다. 니덤은 첫 분석 보고서를 내고 업체의 목표주가를 33달러로 제시하며 '매수' 투자 의견을 내놓았다. 최근 종가를 기준으로 하더라도 두 배 상승 가능성을 예고한 셈이다.

보고서는 나노 뉴클리어 에너지에 대한 강세론의 근거로 세 가지를 언급했다. 먼저, 차세대 마이크로원자로의 수요 증가다. 데이터센터부터 오지와 군사시설 등에서 신뢰할 수 있는 무탄소 고효율 전력원에 대한 수요가 급증함에 따라 이동 및 배치가 용이한 초소형 원자로 시장이 커다란 반사이익을 얻을 것이라는 분석이다.

업체의 기술력과 수직 계열화에 대한 비전도 이번 강세론의 베경이다. 단순한 원자로 설계뿐만 아니라 핵연료 가공과 원자력 물류 및 운송, 기술 컨설팅까지 이어지는 수직 계열화 전략을 추진하고 있다는 데 커다란 의미를 실었다.

마지막으로 향후 시장 성장에 따른 밸류에이션 재평가 가능성이 두 배 상승을 점치게 하는 배경이다. 아직 업체가 매출 발생 초기 단계에 머물고 있지만 연구개발(R&D) 및 상용화 파이프라인 진전이 가시화되면 강력한 주가 상승 여력을 보일 수 있다는 의견이다.

마이크로원자로는 기존 대형 원자력 발전소나 소형모듈러원전(SMR)보다 훨씬 크기가 작고 출력 역시 작은 초소형 차세대 원자로다.

AI 모델을 이용해 미국 에너지부와 국제원자력기구의 보고서를 분석한 결과에 따르면 전통적인 대형 원자로의 경우 약 1000메가와트(MW) 이상의 출력을 내고, 소형모듈러원전(SMR)은 50~300메가와트의 출력을 낸다. 반면 마이크로원자로의 발전 용량은 1~20메가와트에 불과하다.

5메가와트 수준의 마이크로원자로 1대로 약 5000가구에 지속적으로 전력을 공급할 수 있다고 보고서는 전한다.

전력 출력이 상대적으로 작은데도 시장 전문가들이 시장 전망을 낙관하는 데는 몇 가지 배경이 자리잡고 있다.

무엇보다 높은 이동성이다. 공장에서 조립을 모두 마친 단일 컨테이너 모듈 형태로 제작되기 때문에 일반 트럭이나 기차, 수송기, 선박 등 다양한 운송 수단을 이용해 전력을 필요로 하는 현장까지 쉽게 운송할 수 있다.

수 년에서 길게는 수십년까지 연료 교체 없이 작동 가능한 특성도 마이크로원자로의 특성이자 강점으로 꼽힌다. 차세대 우라늄을 한번 장착하면 현장 설치 후 별도의 연료 재충전 없이 5년에서 10년 이상 연속 가동할 수 있다.

전통적인 원전이나 소형모듈러원전(SMR)의 경우 일반적인 화력 발전소처럼 매일 연료를 투입하는 것은 아니지만 마이크로원자로에 비해 상대적으로 자주 연료를 교체해야 한다.

1000메가와트 이상 대형 원전의 경우 약 18~24개월 주기로 연료를 교체한다. 원자로 내 전체 핵연료 중 3분의 1 정도를 주기적으로 교체해야 한다고 전문가들은 말한다. 이 때 발전기 가동을 멈추는 이른바 정기 점검 및 연료 교체 정지 기간이 필요하다.

소형모듈러원전(SMR) 역시 2년에서 7년마다 연료 교체가 이뤄져야 한다. 경수로형이나 용융염고온가스로 등 설계 방식에 따라 차이가 있지만 연료 교체 주기가 대형 원전과 크게 다르지 않다. 일부 차세대 소형모듈러원전(SMR)은 주기를 5년 이상으로 늘리는 기술을 개발중이지만 여전히 주기적인 점검과 연료 보충이 필수적이다.

마이크로원자로의 연료 교체 주기가 긴 이유는 출력이 작은 대신 농축도가 높은 연료를 밀도 있게 밀봉해 제작하기 때문이다.

피동형 안전 시스템도 중장기적으로 마이크로원자로의 수요를 낙관하게 하는 대목이다. 외부 전원 공급이나 사람의 개입 없이 정전이 발생할 때 열을 자연적으로 냉각시킬 수 있는 안전 기술이 적용되기 때문에 사고 위험성이 현저하게 낮다는 분석이다.

마지막으로 독립형 전력망이다. 대규모 송전망, 즉 그리드 연결이 없는 지역에서도 독립적으로 마이크로원자로를 설치해 곧바로 전기를 생산, 사용할 수 있다.

시장 전문가들은 다양한 영역에서 마이크로원자로의 수요가 발생할 것으로 예상한다. 무엇보다 AI 데이터센터가 큰 장을 형성할 전망이다. 전력 소비가 극심하지만 전력망 수용량이 부족한 데이터센터 인근에 마이크로원자로를 자체 발전기 형태로 배치해 전력을 공급할 수 있다는 설명이다.

연료 수송이 힘든 오지나 극지방, 광산, 더 나아가 해상 기지 등에서도 마이크로원자로가 유용하게 사용될 것으로 보고서는 전했다.

군사 기지에서 전력 수급이 어려운 야전 기지나 방위 시설, 그리고 잦은 재해 등으로 기존 전력망이 파괴된 재난 지역에 수호 전력을 공급하는 데도 마이크로원자로가 제격이라는 설명이다.

보고서에 따르면 마이크로원자로는 군사기지나 재난지역, 오지 등 연료 수송이나 정비팀 접근이 어려운 환경을 염두에 두고 설계하고, 연료 교체 과정 자체를 아예 없애는 방향으로 개발이 진행되고 있다.

니덤의 보고서에 따르면 나노 뉴클리어 에너지 핵심 제품인 크로노스 초소형 모듈 원자로(MMR)에 대한 미국 원자력규제위원회(NRC)의 환경영향평가가 2027년 1분기 중 완료될 예정이다.

2027년 3분기로 예정된 안전성 평가까지 통과하면 공식적인 건설 허가 획득과 착공이 본격화될 전망이다.

나노 뉴클리어 에너지는 미국 일리노이 대학교 어바나-샴페인 캠퍼스에서 착공 계획을 세운 상태로, 건설 완료 후 추가로 미 원자력규제위원회(NRC)의 심사가 필요하다.

shhwang@newspim.com