[월스트리트 다락방 투자] 월가의 환호, 기술로 돌아 온 에너지 ‘SMR’

인공지능 시대의 도래와 함께 전 세계 에너지 산업이 근본적인 변화를 겪고 있다. 특히 소형모듈원자로(SMR)가 단순한 에너지 기술을 넘어 인공지능(AI) 인프라의 핵심 동력원으로 급부상하면서, 투자자들의 이목이 집중되고 있다.
최근6개월간SMR 관련 주요 종목들이 100~300%의 폭등세를 기록한 것은 이러한 패러다임 전환을 반영하는 현상이다.

전통적으로 에너지 산업은 안정적이지만 성장성이 제한적인 섹터로 여겨졌다. 그러나AI의 폭발적 전력 수요와 ESG 요구가 맞물리면서, SMR은 ‘기술주’의 성격을 강하게 띠게 됐다. 이는 투자자들에게 새로운 관점에서 에너지 섹터를 바라보게 했다

AI로 인한 전력 수요의 기록적 증가
현재AI 모델의 전력 소비량은 상상을 초월한다. GPT-4와 같은 대형 언어 모델은 하루에 수천MWh 이상의 전력을 소모하며, 이는 중소 도시 하나가 사용하는 전력량과 비슷하다. 마이크로소프트의 예측에 따르면, 2025년 말 데이터센터의 전력 소비량이 미국 전체 전력의10%를 넘을 것으로 예상된다고 했다. 이러한 수요 증가는 기존 전력 공급 체계로는 감당하기 불가능한 수준이다.

재생에너지의 한계도 명확하다. 태양광과 풍력은 간헐적 특성으로 인해24시간 연속 운영돼야 하는 데이터센터의 전력 수요를 충족시키기 어렵다. 이러한 상황에서SMR은 탄소중립과 안정성을 동시에 만족시키는 ‘기저부하전력원(연속적 전력의 최소치)’으로서 주목받고 있다. 특히 기존 원전보다 작고 안전하며, 짧은 시공 기간과 낮은 초기비용이라는 장점이 부각되면서 투자 매력도가 크게 상승했다.

글로벌 빅테크 기업들은 이미 SMR 투자에 본격적으로 나서고 있는 상태다. 마이크로소프트는 AI 인프라 운영에 필요한 전력 확보를 위해 원자력 발전 프로젝트를 검토 중이며, 콘스텔레이션 에너지(CEG)와 장기 전력 계약을 체결했다. 이는 단순한 전력 구매 계약을 넘어AI 시대의 에너지 안보 확보라는 전략적 차원에서 접근하고 있음을 시사한다.

오픈AI의 샘 알트먼CEO는 더욱 공격적이다. 그는 SMR 스타트업 오클로(Oklo)에 수천만 달러를 투자하고 나스닥 우회상장까지 주도했다. 이는 AI 선두 기업의 리더가 직접 SMR의 미래 가치를 인정하고 투자한 것으로, 시장에 강력한 신호를 보낸 것이다. 메타, 아마존, 구글 역시 자사 데이터센터의 전력 수급 안정성을 위해 ‘클린 원자력’ 공급 계약을 추진하고 있다.

이러한 빅테크 기업들의 전략적 움직임은 SMR이 단순한 에너지 기술이 아니라 AI 생태계의 핵심 인프라로 자리잡고 있음을 여실히 보여준다. 투자자들은 이를 통해 SMR 투자의 장기적 안정성과 성장성을 예상할 수 있다. 

SMR은 기존 원전보다 작고 안전하며, 짧은 시공 기간과 낮은 초기비용이 강점이다. 미국, 한국, 캐나다, 영국 등 주요국 정부는 SMR을 차세대 에너지 안보 수단으로 채택하고 있으며, 그 중에서도 가장 발빠르게 움직이는 것은 다름 아닌 글로벌 테크 기업들이다.

SMR 투자에서 주목해야 할 주요 대표 기업들을 살펴보면, 먼저 뉴스케일파워(나스닥)다. 이 회사는 미국 에너지부가 최초로 인증한 민간SMR 기업으로, 유타주 전력 프로젝트를 추진 중이다. 한국의 두산 에너빌리티가 핵심 기자재 공급자로 참여하고 있어 한국 투자자들에게도 관심이 높은 회사다. 최근6개월간 주가가2.5배 이상 상승했으며, JP모건은 “SMR 상용화의 선도자”로 평가하고 있다.

BWX Technologies(NYSE: BWXT)는 국방·우주 원자로 분야의 리더로, 데이터센터용 고밀도 원자로 설계에 집중하고 있다. 미국 국방부와 차세대 핵추진 프로젝트 수주 협의도 진행 중이다. 골드만삭스는 이 회사를 “AI+국방+에너지 삼위일체 종목”으로 평가하며 연평균 성장률25%가 가능하다고 분석했다.

비상장 기업인 엑스-에너지(X-Energy)는 고온가스 기반 SMR 기술을 보유하고 있으며, AI 반도체 생산용 고열 전력 공급용 원자로 개발에 주력하고 있다. 빌 게이츠 재단과 미국 에너지부로부터 자금을 유치했으며, 메릴랜드에서 상업용 시범 구축을 진행 중이다. UBS는 “AI와 원자로 융합 가능성이 가장 높은 기업”으로 평가하고 있다.

오픈 AI는 샘 알트먼(OpenAI CEO)이 SPAC을 통해 나스닥에 상장시킨 회사로 실리콘밸리 스타일의 초소형 SMR 플랫폼을 개발 중이다. 핵심은 소규모 데이터센터에 최적화된 전력공급 모델로. 유지보수 없이 20년 이상 작동 가능한 고속 원자로, 마이크로그리드 전용 발전소 모델, ‘AI 인프라의 새로운 전력 표준’으로 불리며 시장의 기대를 받고 있다.  

오클로는 전력 산업을 SaaS(Software as a Service)처럼 만드는 ‘에너지 플랫폼’ 기업으로 평가받는다. 기타미국에서 가장 많은 원전을 운영 중인 민간 전력 회사로, ESG 기준을 만족하는 탄소중립 전력의 90% 이상 공급하고 있으며, 구글, 메타, 마이크로소프트와의 장기 전력 계약 체결하고 있으며 기타 SMR 기업과의 협력도 확대 중이다. 이 회사는 SMR은 아니지만, ‘AI 인프라의 백본(핵심기반)이다’라는 월스트리트의 평가가 있을 정도로 핵심 전력주로 떠오르고 있다.

한국 기업에는 기회가 없나
한국 기업들도 글로벌SMR 시장에서 중요한 역할을 하고 있다. 두산에너빌리티는 뉴스케일(NuScale)의 핵심 부품을 독점 공급하고 있으며, 한국수력원자력은 독자형‘K-SMR’ 개발을 추진 중이다. 삼성물산, SK, 포스코홀딩스도 글로벌SMR 프로젝트 진출을 준비 중이거나 주비하고 있다.

K-SMR은 단순 기자재 공급을 넘어EPC(설계·조달·시공) 및 운영 전반까지 통합한 수출 산업으로 성장하고 있다. 한국은 원전 기술력과 건설 역량을 바탕으로 글로벌SMR 시장에서 이미 시장 경쟁력을 확보할 수 있는 위치에 있다. 글로벌 수요가 본격화되면 한국은 ‘제2의 원전 수출국’으로 충분히 자리매김할 것이다.

SMR 시장의 중장기적 성장 전망은 매우 밝다. 2030년까지 SMR 시장이 1천억 달러 이상 성장할 것으로 예상되며, 이는 AI 전력 수요 증가와 탄소중립 정책이 맞물린 결과다. 특히 SMR은 AI, 반도체, 국방, ESG라는 다양한 테마가 융합된 초융합산업의 성격을 띠고 있어, 투자자들에게 다각적인 성장 동력을 제공한다.

단기적으로는 AI 전력 수요와 맞물려 강력한 랠리가 진행 중이며, 중장기적으로는 에너지 안보와 탄소 중립이라는 메가 트렌드에 힘입어 지속적인 성장이 예상된다. 특히 AI 시대에 전기를 안정적으로 공급하지 못하는 기업은 경쟁에서 탈락할 것이라는 점에서, SMR은 거스를 수 없는 흐름의 중심에 있다.

그러나, 테마주 성격상 기술적 리스크 요인도 존재한다. 첫째, 기술적 리스크다. SMR은 여전히 상용화 초기 단계에 있어 기술적 검증이 완전히 이뤄지지 않았다. 둘째, 규제 리스크다. 원자력 산업은 엄격한 규제 하에 있으며, 정책 변화에 따른 영향을 받을 수 있다. 셋째, 시장 변동성이다. 테마주 특성상 시장 심리에 따른 주가 변동이 클 수 있다.

또 SMR 기업들의 수익성 확보 시점도 중요한 고려사항이다. 현재 대부분의SMR 기업들은 개발 단계에 있어 실제 수익 창출까지는 시간이 필요하다. 투자자들은 이러한 특성을 고려하여 장기적 관점에서 접근해야 한다.

SMR 투자는 AI 시대 핵심 인프라 투자라는 사실을 명심하자. SMR 투자에 임하는 투자자들은 다음과 같은 자세를 갖춰야 한다. 첫째, 장기적 관점을 유지해야 한다. SMR은 단기적 수익을 추구하는 투자보다는 AI 시대의 에너지 인프라 변화에 동참하는 장기 투자의 성격이 강하다. 급격한 주가 변동에 일희일비하기보다는 기업의 기술력과 사업 진행 상황을 꾸준히 모니터링하는 것이 중요하다.

둘째, 분산투자를 통해 리스크를 관리해야 한다. SMR 섹터 내에서도 기업별로 기술력과 사업 진행 상황이 다르므로, 여러 기업에 분산 투자해 리스크를 분산시키는 것이 바람직하다. 또한 SMR 기업뿐만 아니라 관련 소재·부품 기업, 기존 원전 운영 기업 등으로 투자 범위를 확대하는 것도 고려해볼 만하다.

셋째, 글로벌 정책 동향과 기술 발전 상황을 지속적으로 모니터링해야 한다. SMR 산업은 정부 정책과 기술 발전에 크게 영향을 받으므로, 관련 뉴스와 정보를 꾸준히 확인하는 것 또한 중요하다. 특히 미국의 에너지 정책 변화와SMR 인허가 진행 상황은 투자 결정에 매우 중요한 요인이다.

넷째, 높은 변동성을 이겨낼 수 있는 투자자만 투자해야 한다. SMR은 높은 성장 잠재력을 가지고 있지만, 동시에 높은 변동성과 불확실성도 내포하고 있다. 따라서 전체 포트폴리오에서 적절한 비중을 유지하며, 개인의 투자 성향과 재정 상황은 매우 중요하다.

SMR 투자는 단순한 에너지 투자가 아니라 AI 시대의 핵심 인프라에 대한 투자다. 투자자들은 이러한 변화의 흐름을 이해하고, 신중하면서도 적극적인 자세로 투자 기회를 모색해야 할 것이다.