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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 미국에서 마이크로원자로가 상업적인 목적으로 건설, 가동중인 사례는 없지만 상용화를 위한 기술 검증용 마이크로원자로는 미국 에너지부와 국방부의 지원 아래 빠르게 실현되고 있다.

주요 외신과 정부 보고서에 따르면 미국 에너지부는 원자로 파이프라인 실증 프로그램을 통해 여러 스타트업과 연구소에 마이크로원자로 실증 가동을 지원하고 있다. 2026년 기준 4건의 소형 실증 원자로들이 아이다호 국립 연구소(INL) 부지 등에서 최초 임계, 즉 연쇄 핵반응 유지 상태를 잇달아 달성하며 실증 테스트에 성공을 거뒀다.

대표적인 프로젝트로 미 국방부의 펠레 프로젝트(Project Pele)가 꼽힌다. 국방부가 오지 군사기지 전력 공급을 위해 추진중인 실체형 마이크로원자로 프로젝트로, 실물 조립 및 시험 운영 단계에 돌입한 상태다.

이 밖에 상업용 가동과 데이터센터 전력 공급을 목표로 한 마이크로원자로 프로젝트가 2027~2028년경 본격 가동될 전망이다.

알로 아토믹스 등 마이크로원자로 업체들이 데이터센터 연계와 오지 전력 공급을 위한 최초의 실제 상업 가동을 목표로 공장 건설 및 규제 승인 절차를 밟는 상황이다.

인공지능(AI) 모델을 이용해 미 원자력규제위원회(NRC) 등 관련 기관의 보고서를 분석한 결과에 따르면 나노 뉴클리어 에너지(NNE)는 마이크로원자로 개발 업체들 중 대중적인 인지도와 자금 조달력이 높고, 상위권으로 빠르게 심사 단계에 진입한 사례다.

2022년 설립 이후 아직 실물 원자로의 작동을 보여주지 못한 초기 설계 단계 업체로, 기술 완성도나 실증 속도 면에서는 전통적인 원자로 공룡 기업에 비하면 후발 주자에 가깝다.

주요 외신과 미 원자력규제위원회(NRC) 보고서에 따르면 나노 뉴클리어 에너지는 상용화 전 단계인 건설 허가 심사(CPA)에 착수한 상태다.

업체는 2026년 5월 일리노이 대학교 샴페인 캠퍼스 부지에 자체 개발한 대표적인 마이크로원자로 크로노스(KRONOS MMR)의 첫 실증용 원자로 건설을 위한 허가 신청서를 제출했고, 미 원자력규제위원회(NRC)의 정식 심사 안건으로 수리됐다.

업체는 심사 완료 후 실증 원자로 첫 실물 착공을 2027년 하반기로 목표하고 있다. 이어 2030년경 시범 가동 완료 후 최초 상업용 발전 및 데이터센터 연계 공급에 나선다는 복안이다.

업체는 원자로 개발 이외에 핵연료 운송 업체를 인수해 소규모의 가시적인 매출을 창출하기 시작했고, 데이터센터 기업 등과 모의 협력을 위한 MOU를 체결하는 단계까지 발전했다.

나노 뉴클리어 에너지가 아직 본격적인 매출과 이익을 내지 못하는 단계에 해당하지만 시장 전문가들은 자금 조달력이 우수하다고 평가한다.

무엇보다 나스닥 시장 상장 기업이라는 데서 발생하는 신용과 자금 접근성을 갖췄다는 것. 비상장 스타트업과 달리 나스닥 시장에 성공적으로 입성했기 때문에 기관과 개인 투자자로부터 대규모 자금을 모집했다.

더 나아가 업체는 미 증권거래위원회(SEC)에 유상증자나 주식 발행을 수월하게 진행할 수 있도록 등록 서류 S-3 등을 미리 제출해 승인을 받은 상태다. 이를 통해 기술 개발이나 인허가 과정에 자금이 추가로 필요하면 신주 발행으로 신속하게 현금을 확보할 수 있게 됐다.

이와 함께 업체가 이미 5억8000만달러 규모의 유동성을 확보하고 있어 인허가 단계 진입을 앞두고 든든한 자금줄을 마련했다는 의견이다.

차세대 에너지 테마에 대한 시장의 높은 관심도 긍정적인 대목이다. 최근 AI 데이터센터의 전력 부족 문제와 탄소 중립 트렌드로 인해 원자력 및 마이크로원자로 섹터로 월가와 빅테크, 벤처 캐피탈의 자금이 쏠리는 움직임이다.

유망한 시장 트렌드에 들어맞아 나노 뉴클리어 에너지를 포함한 마이크로원자로 업체들이 투자 기관들로부터 자금을 유치하는 데 우호적인 여건이라는 판단이다.

마이크로원자로 시장에 대한 전문가들의 중장기 전망은 장밋빛이다. AI 데이터센터의 전력난부터 탄소 중립 과제, 군사 및 오지 전력 수요 등이 맞물리면서 수 년간 연평균 두 자릿수의 성장을 보일 것이라는 관측이다.

그랜드 뷰 리서치를 포함한 시장 조사 기관들의 보고서에 따르면 2025년 6억~7억달러로 파악된 전세계 마이크로원자로 시장이 2033~2035년 사이 18억~34억달러까지 팽창할 전망이다. 장기간에 걸쳐 연평균 10.1~19.1%에 달하는 성장을 이루는 셈이다.

베리파이드 마켓 리서치 등 일부 기관들은 원자력 에너지 및 설비 전체 생태계를 포함할 경우 2030년대 초반 시장 규모가 수백억 달러로 확대되는 시나리오를 점친다.

시장 성장의 핵심 동력은 크게 세 가지가 꼽힌다. 먼저, AI 데이터센터의 기저 전력 수요 급증이다. 빅테크 기업들이 송전망 연결 지연 없이 곧바로 전력을 끌어다 쓸 수 있는 현장 설치형 마이크로원자로 도입에 커다란 관심을 보인다는 것.

아울러 군사 기지와 오지 광산, 재난 지역 등 연료 수급이 어렵고 정전 위험이 큰 지역에서 트럭으로 이송 가능한 독립형 전력원에 대한 수요가 폭증하는 상황이고, 한 번 충전으로 5~10년 이상 연료 교체 없이 가동할 수 있는 차세대 핵연료 기술이 상용화 단계로 접어들면서 가동 효율성이 크게 상승한 점도 마이크로원자로의 선호도를 높이는 대목이다.

주요 외신에 따르면 나노 뉴클리어 에너지는 2026년 2분기 21만4000달러의 매출액을 달성, 월가의 기대치인 39만1430만달러에 못 미치는 실적을 냈다. 손실 규모는 주당 0.20달러로, 월가의 예상치인 0.24달러를 밑돌았다.

시장 전문가들은 업체가 2030년 경부터 대규모 상업적 매출 창출이 가능할 것으로 예상한다. 일리노이 대학교 캠퍼스 부시에 건설 허가를 신청한 크로노스 원자로의 완공 및 본격적인 가동이 2030년을 예정돼 있고, 이후 AI 데이터센터와 인프라 기업, 군사 시설 등에 실제 원자로 단독 배치와 대규모 공급 계약이 이행되면서 본격적인 제품 및 에너지 공급 매출이 발생할 전망이다.

핵심 사업인 원자로 판매에 앞서 업체는 사업 수직계열화 전략에 따라 원자력 엔지니어링 및 인허가 컨설팅, 핵연료 운송 및 물류 솔루션 등으로 소규모 매출을 창출하거나 확대할 전망이다.

이익 창출이 요원하지만 나노 뉴클리어 에너지에 대한 투자은행(IB) 업계의 의견은 낙관적이다. AI 모델의 자료 분석에 따르면 업체에 투자 의견을 제시하는 8개 투자은행(IB) 가운데 '매수' 의견이 6건에 달하고, '보유'와 '매도'가 각각 2건과 0건으로 나타났다.

니덤이 33달러의 목표주가를 제시해 두 배 상승을 예고한 가운데 H.C. 웨인라이트가 최고치인 50달러를 제시했다.

업체의 주가가 유상증자로 인한 주가 희석 우려로 조정을 받았지만 인허가 과정이 순항하는 데다 수직 계열화 전략의 차별화, 풍부한 현금성 자산과 AI 빅테크 모멘텀이 주가 상승에 힘을 실어줄 것이라는 의견이다.

다만 본격적인 상업적 매출이 예상되는 2030년까지 주가가 실적보다 테마나 기대로 움직이면서 높은 변동성을 보일 전망이다.

shhwang@newspim.com