2024년 9월 30일 영국의 마지막 석탄화력발전소 랫클리프(Ratcliffee-on-Soar) 발전소의 스위치가 꺼졌다. 이로써 영국은 142년 만에 석탄 발전을 완전히 중단했다. 전 세계에서 가장 먼저 상업용 석탄화력발전소를 세웠던 영국은 이제 석탄 발전에 완전한 종지부를 찍은 최초의 주요 경제국이 됐다.

영국 정부는 2050년까지 온실가스 배출량을 완전히 감축시키는 ‘넷제로(Net Zero)’를 법적 목표로 도입하며, 기존 화석연료에서 청정에너지로 에너지 발전원을 빠르게 바꿔나가고 있다. 이 중 주목할 것은 원자력 발전이다. 2024년 1월 영국 정부는 정책 페이퍼 ‘Civil Nuclear: Roadmap to 2050’를 발간하며, 2050년까지 현재 6.5GW 수준인 원자력 발전 용량을 24GW로 확대하겠다는 목표와 이를 위한 구체적인 계획을 밝혔다. 이를 통해 앞으로 영국 전역에 걸쳐 다양한 원자력 프로젝트가 활발히 진행될 것으로 전망된다.

영국 원자력 산업 규모

<영국 에너지원별 전력 생산량 변화 추이>

(단위: TWh)

[자료: DESNZ, UK Energy in Brief 2024]

<2022~2023년 영국 에너지원별 전력 생산 비중>

[자료: DESNZ, UK Energy in Brief 2024]

영국 정부에서 발표한 ‘UK Energy in Brief 2024’ 보고서에 따르면, 2023년 기준 영국의 원자력 발전량은 총 전력 생산량의 약 13.9% 수준인 40.6TWh다. 2022년 생산량 47.4TWh 대비 6.8TWh가량 감소했는데, 이는 일부 원자력 발전소들의 영구 폐쇄에 따른 것으로 추정된다. Hunterston B-2(644MW 용량), Hinkley Point B-1(655MW 용량), Hinkley Point B-2(655MW 용량) 등 총 3개 원전 원자로의 운영 수명이 다해 2022년 가동이 중단된 바 있다. 2025년 기준 현재 영국에는 총 9기로 이뤄진 5개의 원전이 가동되고 있으며, 총 전력 생산 용량은 약 5.9GW다.

<영국 내 가동 중인 원전 현황>

* 주: GCR AGR: 첨단 가스 원자로, PWR SNUPSS: 가압경수로

[자료: World Nuclear Association, KOTRA 런던무역관 가공]

산업 주요 이슈

현재 영국 원자력 발전의 가장 큰 문제는 대형 원전들의 노후화다. 영국 내 운영되고 있는 대다수의 원자로가 10년 안에 가동을 멈출 것으로 전망되고 있으며, 이에 원자력 발전량이 전력 수요를 맞출 수 있을지에 대한 우려의 목소리가 나오고 있다. 이에 따라 영국 정부는 원자력 생산 용량 확대를 위해 최대 8기의 신규 대형 원전 건설 및 소형모듈원자로(SMR) 기술 개발 등 적극적인 노력을 기울이고 있다. 이 외에도 원자력 발전 관련 혁신 기술 개발, 원자력 발전을 통한 전력 활용 등 다양한 논의가 이뤄지고 있다.

① 대형 원전 건설 프로젝트

영국은 원자력 발전 용량 확보를 위해 대규모의 힝클리포인트 C 발전소(Hinkley Point C)를 건설하고 있으며, 사이즈웰 C 발전소(Sizewell C) 건설 또한 계획 중에 있다. 두 원전 프로젝트는 모두 2024년 신설된 영국 원자력청(Great British Nuclear, GBN)에서 담당한다.

서머셋(Somerset) 지역에 건설 중인 힝클리포인트 C 발전소는 영국에서 20여 년 만에 새로 건설하는 원자력 발전소로 개량형 가압수형 원자로(European Pressurized Reactor, EPR) 모델을 활용한다. 해당 발전소는 총 3.3GW 규모의 발전 용량을 보유해, 60년의 운영 기간에 연간 약 26TWh의 전력을 생산할 예정이다. 다만, 2025년 완공을 목표로 했던 힝클리포인트 C 발전소는 현재 비용 상승 및 환경 분쟁 등으로 인해 공사가 지연되고 있다. 공급망 문제와 숙련 엔지니어 부족에 따른 재정 문제에 더해 환경 분쟁까지 겹치면서 건설사인 프랑스 전력공사(EDF)는 완공 시기를 2025년에서 2030년으로 연기한 바 있다.

서퍽(Suffolk) 지역에 건설 예정인 사이즈웰 C 발전소도 힝클리포인트 C 발전소와 동일한 모델을 활용할 예정이며, 완공 시 향후 60년간 영국 전체 전력 수요의 7%를 공급할 전망이다. 약 40억 파운드(약 7조5000억 원) 규모의 간접 지역경제 활성화 효과와 서퍽 지역 내 2600개의 건설 분야 일자리를 포함해 총 7만여 개의 직·간접적인 일자리가 창출될 것으로 기대된다. 해당 프로젝트는 2022년 7월에 건설 승인을 받았으며, 같은 해 11월 영국 정부로부터 6억7900만 파운드(약 1조2900억 원), 2024년 1월에는 13억 파운드(약 2조4000억 원)의 투자를 유치했다. 이에 더해 2024년 10월 영국 정부는 27억 파운드(약 5조1000억 원)를 추가로 지원했으며, 2025년 봄 최종 투자 결정(Final Investment Decision, FID)*이 진행될 예정이다.

* 주: 최종 투자 결정(Final Investment Decision, FID): 프로젝트 실제 착수 여부를 결정하는 최종 승인 단계로, 자금 투자 방식, 리스크 분담 구조, 계약 체계 및 공급망 구성 등의 세부사항 결정 포함

<영국의 힝클리포인트 C(좌) 및 사이즈웰 C(우) 원자력 발전소 모습>

[자료: 영국 원자력규제청(ONR) 및 사이즈웰 C 웹사이트]

② 소형모듈원자로(Small Modular Reactor, SMR)

소형모듈원자로는 대형 원전 대비 출력을 낮춘 중소형, 모듈형 원자로로 대형 원전에 비해 안전하고 건설 기간이 짧으며, 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 출력값이 1000MW 이상인 대형 원전 건설에 10년 이상이 걸리는 데에 반해, 300MW 이하의 SMR은 3년 이내에 건설이 가능하다. 영국 정부는 2030년까지 전력 공급이 가능한 영국형 소형모듈원자로(SMR) 도입을 위해 관련 기술을 적극적으로 개발하고 있다.

<대형원전 vs. SMR 비교>

[자료: 에너지경제연구원 세계원전시장 인사이트(2021), 소형모듈원전 기술개발 및 사업화 현황 p.4, KOTRA 런던무역관 정리]

2023년 4월, 영국은 ‘원전 르네상스’를 목표로 영국 SMR 기술 개발 입찰 프로젝트를 발주했다. 해당 프로젝트 관련, 2024년 9월 총 4개의 쟁쟁한 기술 공급기업(GE히타치, 홀텍, 롤스로이스 SMR, 웨스팅하우스)이 최종 후보에 이름을 올렸으며, 2025년 6월에 최종 선정기업 2개사가 발표될 예정이다. 선정된 기업은 영국형 SMR 기술 개발 및 통합, 조달 및 비즈니스 관리, 프로젝트 전반에 걸친 건설 및 설계를 담당하게 된다. 영국 정부에서는 SMR 기술의 안정성, 실행 가능성, SMR 개발 지원 능력 등을 종합적으로 고려해 최종 기업을 선정할 것임을 밝혔다.

현재 우리기업 현대건설이 홀텍과 함께 SMR 기술 개발 입찰 프로그램에 참여하고 있다. 우수한 글로벌 원전 레퍼런스를 여럿 보유하고 있는 현대건설이 협력사로 함께 참여한 만큼, 영국 최초 SMR 건설 프로젝트에 한국기업이 이름을 올릴 수 있을지 관심이 쏠리고 있다. 현대건설은 2021년 홀텍과 SMR 공동 개발 및 사업 동반 진출에 대한 협력 계약을 체결해, 홀텍이 개발한 SMR-300의 설계, 구매, 시공 사업의 독점 권한을 확보하고 있다. 홀텍 영국법인은 영국 정부의 미래 원자력 활성화 기금(FNEF)에 선정돼 자금을 지원받았으며, 영국 원자력규제청(ONR)의 일반설계평가 1단계를 최단기간에 완료하며 최종 선정 가능성을 높인 바 있다.

<영국 ‘SMR 기술 경쟁 입찰 프로그램’ 최종 후보 기업 비교>

[자료: 영국정부 웹사이트(gov.uk), POWER, KOTRA 런던무역관 정리]

<가압경수로형과 비등경수로형 원자로 비교>

[자료: 한국원자력학회]

③ 핵융합 기술(Nuclear Fusion)

최근 영국의 원자력 콘퍼런스와 전시회에서는 핵융합이 단골 주제로 등장하고 있다. 핵융합 기술은 가벼운 원자핵(예: 수소 동위원소)이 초고온에서 결합하면서 헬륨이 생성되고, 이때 발생하는 질량 차이로 인해 큰 에너지가 발생하는 원리를 이용하는 기술로 탄소 배출 없이 막대한 에너지를 생성하는 것이 가능하다. 기존 원자력 발전소에서 활용하는 핵분열(Nuclear Fission)과는 물리적으로 상반되는 기술을 활용하는데, 풍부한 연료인 수소를 활용해 청정에너지를 지속 생산할 수 있다는 점이 핵심이다.

이는 아직 상용화되기 전 단계의 기술이나, 최근 영국 정부의 적극적인 지원 하에 많은 기업들의 뜨거운 관심을 받고 있다. 영국 정부는 핵융합 기술 분야의 성장을 위해 기술 개발을 담당하는 영국 원자력공사(UK AEA)에 2021/22년부터 2024/25년까지 3년간 7억 파운드(약 1조3000억 원) 이상의 투자를 약속한 바 있다. 현재 UK AEA는 전 세계 최초의 상용 핵융합원자로 건설을 목표로 STEP(Spherical Tokamak for Energy Production) 프로젝트를 진행 중이며, 이 외에도 핵융합 연료 개발을 위해 ‘리튬 기반 삼중수소 생산 혁신 (Lithium Breeding Tritium Innovation, LIBRTI) 프로그램’에 2억 파운드(약 3800억 원)를 투자할 예정이다.

④ 원자력 에너지를 활용한 데이터센터

전 세계적으로 AI 데이터센터의 전력 확보를 위한 움직임이 가속화되면서, 최근 원자력이 데이터센터 전력을 지원할 수 있는 새로운 에너지원으로 주목받고 있다. 이에 영국 정부 또한 새로 건설하는 데이터센터 특화 단지의 전력원으로 원자력 발전소를 고려 중이다. 블룸버그에 따르면, 영국 정부는 현재 원전을 통해 데이터센터 특화 단지인 ‘인공지능 성장 구역(AI Growth Zone)’에 필요한 전력 공급 방안을 검토하고 있다. 해당 데이터센터 특화 단지는 영국 원자력청(GBN) 본청이 위치한 옥스퍼드 인근 컬햄(Culham)에 설립될 예정이다.

원자력 산업 육성 노력

* 주: 1 GBP = 1815.46KRW (2025년 2월 우리은행 월평균 환율 기준)  

[자료: gov.uk 웹사이트, KOTRA 런던무역관 정리]  

① 차세대 원자력 기금(Advanced Nuclear Fund, ANF)

영국 정부는 2020년 11월 ‘녹색 산업혁명을 위한 10대 중점 계획(Ten Point Plan for a Green Industrial Revolution)’을 발표하며, 차세대 원자력 기술 개발에 총 3억8500만 파운드(약 7300억 원)를 지원할 것을 약속했다. 차세대 원자력 기술은 기존 전통적인 원자력 발전소 원자로보다 규모가 작으며, 플랜트 대부분이 공장 환경에서 제작된 후 현장으로 운송될 수 있도록 설계돼, 건설 위험이 낮고 비용이 적게 든다는 특징이 있다. 대표적으로 소형모듈원자로(SMR), 첨단모듈원자로(Advanced Modular Reactors, AMR) 등이 있으며, 해당 기금은 소형모듈원자로(SMR) 기술 개발에 2억1500만 파운드(약 4000억 원), 첨단모듈원자로(AMR) 기술 개발에 1억7000만 파운드(약 3200억 원)를 지원한다.

영국 롤스로이스(Rolls-Royce)사 주도 컨소시엄이 제안한 SMR 개발 프로젝트(Low-Cost Nuclear Challenge)와 AMR 연구개발 및 실증(AMR Research Development and Demonstration, AMR RD&D) 프로그램이 해당 기금의 지원을 받고 있다. 그중 AMR RD&D 프로그램은 경수를 냉각수로 이용하는 기존의 원자로와 달리 헬륨 등 고온의 가스를 냉각재로 사용하는 고온 가스로(HTGR) 실증에 초점이 맞춰질 예정이다.

② 미래 원자력 활성화 기금 (Future Nuclear Enabling Fund, FNEF)

영국 정부는 1억2000만 파운드(약 2200억 원) 규모의 새로운 미래 원자력 활성화 기금을 조성해 차세대 원자력 기술 개발을 지원하고 있다. 해당 기금은 영국 원자력 시장 진입 장벽(개발 역량 격차, 파이낸싱, 부지 선정, 인허가, 배치를 위한 기술 준비 상태 등)을 해결하는 데에 목표를 두고 있다.

GE-Hitachi, Holtec, Cavendish Nuclear가 각각 이끄는 3개의 프로젝트가 선정됐으며, 총 6690만 파운드(약 1200억 원) 규모의 자금을 지원하고 있다.

<FNEF 선정 프로젝트>

(단위: 백만 파운드)

* 주: 원자력 규제청(ONR), 환경청 등 영국 정부 부처가 원전 건설에 앞서 새로운 원자로 설계의 안전성과 환경 보호 측면 등을 평가

* 주: 1 GBP = 1815.46KRW (2025년 2월 우리은행 월평균 환율 기준)  

[자료: gov.uk 웹사이트, KOTRA 런던무역관 정리]

③ 원자력 자금조달법(Nuclear Energy Financing Act 2022)

영국 정부는 2022년부터 원자력 자금조달법(Nuclear Energy Financing Act 2022) 시행을 통해 신규 원전 건설사업 자금조달에 ‘규제 자산 기반(Regulated Asset Base, RAB)’ 모델을 적용할 수 있도록 허용하고 있다. RAB 모델에 따르면, 원전 사업가는 건설 단계에서부터 건설비 부담분이 포함된 일정 요금을 소비자에게 부과할 수 있는 권한을 부여받는다. 소비자 청구서에 매월 일정 금액을 부과해, 전체 건설 기간 대규모 인프라 건설에 필요한 자금을 조달하게 된다.

원전 사업자가 원전 완공 전의 모든 자금을 스스로 조달하고 완공 후에 비로소 수익을 얻는 발전차액계약(Contract for Difference, CfD) 모델과 달리, RAB 모델은 원전 건설 단계부터 건설비용 조달이 가능해 프로젝트 건설 및 운영 위험 부담을 줄일 수 있다. 다만, 사전에 수익을 정하지 않고 전력 생산 시점에 시장에서 가격이 결정되기 때문에 CfD 모델에 비해 수익성을 예측하기 어렵다는 문제점도 존재한다.

<영국 원자력 관련 정부 부처 및 주요 기관>

[자료: gov.uk 웹사이트, KOTRA 런던무역관 정리]

주요 기업

영국의 규제 시스템에 따르면, 원전 개발사가 원전 신규 건설의 허가자(licensee)가 돼 원전 건설을 위한 자금조달, 계획 및 규제 승인 확보 등의 역할을 수행한다. 현재 영국의 유일한 원전 개발사는 EDF 사로, 당사가 영국 내에서 가동 중이거나 건설 중인 모든 원전을 소유하고 있다.

<EDF Energy 기업 개요>

[자료: EDF Energy 웹사이트, KOTRA 런던무역관 정리]

SWOT 분석

시사점

영국 정부는 2050년까지 원자력 발전 용량을 현재 6.5GW 수준에서 24GW로 늘려 영국에서 필요로 하는 전력량의 25%를 원자력으로 공급하겠다는 목표를 가지고 있다. 사이즈웰 C 등을 포함해 최대 8기의 신규 원전을 추가할 계획으로, 관련 부품과 기술을 보유한 우리 기업들에는 유리한 진출 기회가 될 수 있을 것으로 보인다.

2023년 4월 한-영 양국 정부는 원자력 발전에서의 협력 확대 내용을 포함하는 공동선언문을 발표했으며, 한국전력공사는 영국 정부와 웨일즈 해안의 신규 원자력발전소 건설을 놓고 논의를 진행한 바 있다. 원전 해체 및 핵연료 분야에 강점을 보유한 영국과 원전 설계 및 건설, 기자재 제작에 강점을 보유한 한국과의 상호 보완적 협력이 가능할 것으로 기대된다.

이와 더불어, 영국의 SMR 개발을 위한 다양한 지원과 프로젝트도 주목받고 있다. 현대건설에서도 홀텍과 컨소시엄을 이뤄 SMR 건설 사업 진출을 추진하고 있는 만큼, 대형 원전에 대한 풍부한 건설 경험을 바탕으로 국내 기업들이 SMR 프로젝트를 수주할 수 있을 것이란 기대감이 고조되고 있다. 해당 프로젝트를 시작으로 우리 기업들의 적극적인 영국 원자력 시장 진출이 가능해질 수 있기를 기대해 본다.

자료: 영국 정부 웹사이트(gov.uk), 힝클리포인트 C/ 사이즈웰 C 등 각 프로젝트 웹사이트, EDF/롤스로이스/GE Hitachi/웨스팅하우스 등 각 기업 웹사이트, KOTRA 런던무역관 종합