[미르의 알기쉬운 비즈니스] 원전도 ‘공장에서 찍어낸다’…美 SMR 건설혁명에 삼성물산·현대건설 뜬다

[미디어펜=편집국]원자력발전소도 자동차처럼 공장에서 부품을 반복 생산하고 현장에서는 조립하는 시대가 열릴까.

미국 차세대 원전업계가 소형모듈원전(SMR)의 경제성을 좌우할 새로운 승부처로 '건설 방식'에 주목하기 시작했다. 원자로 기술 개발을 넘어 원전의 주요 구조물과 기자재를 표준화하고 공장에서 반복 생산해 건설기간과 비용을 획기적으로 줄이겠다는 것이다.

이 변화의 한복판에 삼성물산과 현대건설 등 한국 건설업체들이 들어서고 있다.

27일 미국 건설·엔지니어링 전문지 ENR과 카이로스파워에 따르면 카이로스파워는 최근 미국 테네시주 오크리지에 '첨단 제조 및 프리캐스트 원자력센터(Nuclear Center for Advanced Manufacturing and Precast·NuCAMP)'를 출범시켰다.

카이로스파워와 미국 에너지부 산하 오크리지국립연구소(ORNL), 테네시대, 첨단복합소재제조혁신연구소(IACMI), 바너드건설 등이 참여한다. 삼성물산 건설부문도 첨단 제조·건설 분야의 전략적 자문 서비스를 제공하는 방식의 협력 가능성을 카이로스파워와 검토하고 있다.

핵심 목표는 원전을 지금처럼 현장에서 하나씩 건설하는 거대한 프로젝트에서 표준화된 부품과 구조물을 반복 생산해 조립하는 제조업에 가까운 산업으로 바꾸는 것이다.

비슷한 움직임은 현대건설에서도 나타나고 있다. 현대건설은 미국 테라파워가 추진하는 차세대 나트륨(Natrium) 원전의 후속 프로젝트 최대 8기에 대한 우선 EPC 파트너 지위를 확보했다. 테라파워는 준공·가격·성능 보증을 통해 후속 원전의 상업 금융조달까지 용이하게 하는 구조를 추진하고 있다.

미국 차세대 원전 경쟁의 무게중심이 '원자로를 개발하는 것'에서 '같은 원전을 얼마나 싸고 빠르게 반복해서 지을 수 있느냐'로 이동하기 시작한 것이다.

Could nuclear power plants eventually be manufactured in factories much like automobiles, with standardized components produced repeatedly and assembled on site?

The U.S. advanced nuclear industry is increasingly focusing on construction methods as the next major battleground for small modular reactor economics. Beyond developing reactor technology itself, companies are seeking to standardize major structures and components, manufacture them repeatedly in factories and dramatically reduce construction time and cost.

South Korean builders Samsung C&T and Hyundai Engineering & Construction are emerging within this transformation.

According to U.S. construction and engineering publication ENR and Kairos Power, Kairos recently launched the Nuclear Center for Advanced Manufacturing and Precast, or NuCAMP, in Oak Ridge, Tennessee.

The initiative brings together Kairos Power, the U.S. Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory, the University of Tennessee, the Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation and Barnard Construction, among others. Samsung C&T’s Engineering & Construction Group is also exploring opportunities with Kairos Power to provide strategic advisory services in advanced manufacturing and construction.

The underlying goal is to transform nuclear construction from massive one-off projects built largely in the field into something closer to manufacturing, where standardized components and structures can be produced repeatedly and assembled at project sites.

A similar shift can be seen in Hyundai E&C’s nuclear strategy. The company has secured preferred EPC partner status for up to eight follow-on Natrium advanced reactors planned by U.S.-based TerraPower. TerraPower is also seeking completion, price and performance guarantees designed to facilitate conventional commercial financing for a fleet of future plants.

The center of competition in U.S. advanced nuclear power is therefore beginning to move from simply developing a reactor to determining who can build the same reactor repeatedly, faster and at lower cost.

NuCAMP가 주목받는 이유는 단순한 산학연 연구협력체가 아니기 때문이다.

카이로스파워는 이곳에서 실제 차세대 원전에 적용할 수 있는 새로운 제조·건설 방법을 개발하고 검증할 계획이다.

카이로스파워의 오크리지 원자로 실증 캠퍼스에는 프리캐스트 콘크리트 생산, 설비 조립, 용접, 적층제조 등을 위한 공간이 들어선다. 새로운 제조기법을 원전 규제와 산업표준에 맞게 검증하고 이를 실제 원전 건설에 적용하는 것이 목표다.

특히 주목되는 것이 콘크리트다. 원전은 방사선 차폐와 안전성 때문에 막대한 양의 특수 콘크리트 구조물이 필요하다. 문제는 현장에서 거푸집을 설치하고 철근을 배치한 뒤 콘크리트를 타설하는 과정이 복잡하고 시간이 오래 걸린다는 것이다.

ENR은 NuCAMP가 프리캐스트 콘크리트와 대형 3D프린팅 거푸집, 금속 적층제조, 전자빔 용접 등 새로운 공법을 원전 건설에 적용하려 한다고 전했다.

방식은 간단하다. 기존 원전이 현장 제작 → 거푸집 설치 → 철근·콘크리트 시공 → 설비 설치였다면, 미래 원전은 공장 제작 → 표준화 → 현장 운송 → 조립 순이다.

자동차 산업이 수많은 부품을 공장에서 규격화해 생산한 뒤 조립라인에서 완성차를 만드는 것과 비슷한 개념이다.

이 방식이 제대로 자리 잡으면 SMR의 가장 큰 약점 가운데 하나로 꼽혀온 건설비와 공기 불확실성을 크게 낮출 수 있다.

SMR은 대형 원전에 비해 출력은 작다. 따라서 경제성을 확보하려면 한 기를 비싸게 짓는 것이 아니라 동일한 설계를 여러 번 반복하면서 학습효과와 규모의 경제를 만들어야 한다.

결국 SMR의 '모듈'은 원자로 크기만 작다는 의미를 넘어 원전 건설 자체를 제조업처럼 바꾸는 개념으로 확대되고 있는 것이다.

NuCAMP is significant because it is more than another academic-industry research partnership.

Kairos Power plans to develop and mature manufacturing and construction methods that can ultimately be applied to actual advanced nuclear projects.

Its Reactor Demonstration Campus in Oak Ridge will include space for precast concrete production, equipment assembly, welding and additive manufacturing. The objective is to qualify new manufacturing techniques for nuclear applications and move them into real-world deployment.

Concrete is particularly important.

Nuclear plants require enormous quantities of specialized concrete structures for radiation shielding and safety. Traditional construction requires formwork, reinforcement and concrete placement to be carried out extensively in the field, creating schedule and cost risks.

ENR reports that NuCAMP is looking at technologies including precast concrete, large-scale 3D-printed formwork, metal additive manufacturing and electron-beam welding for nuclear construction.

The concept is straightforward.

Traditional nuclear construction

On-site fabrication → Formwork → Reinforcement and concrete → Equipment installation

Future nuclear construction

Factory manufacturing → Standardization → Transportation → Assembly

It resembles the automotive industry, where thousands of standardized components are manufactured before being brought together on an assembly line.

If successful, this approach could address one of the biggest weaknesses of SMRs: uncertainty surrounding construction schedules and costs.

Because SMRs produce less power per unit than conventional large reactors, their economics depend on building the same design repeatedly and capturing learning effects and economies of scale.

In other words, the “modular” in SMR could increasingly describe not just reactor size, but an entirely different approach to building nuclear power plants.

이 대목에서 삼성물산의 참여 가능성이 눈에 들어온다.

카이로스파워가 공식 발표한 NuCAMP 핵심 참여기관에는 삼성물산이 포함돼 있지 않다. 다만 카이로스는 삼성물산과 영국 캠브리지배큠엔지니어링(CVE)이 첨단 제조·건설 분야의 전략적 자문 서비스를 제공하는 협력 방안을 모색하고 있다고 명시했다.

아직 본계약이나 정식 참여가 확정됐다고 표현할 단계는 아니다. 그러나 삼성물산 입장에서는 의미가 있다.

차세대 원전 시장에서 원자로 원천기술 못지않게 중요한 것이 '어떻게 싸고 빨리 지을 것인가'에 대한 건설기술이기 때문이다.

카이로스파워는 이미 단순한 실험용 원자로 개발단계를 넘어 실제 전력 공급을 준비하고 있다.

카이로스는 지난 4월 테네시 오크리지에서 ‘Hermes2 실증플랜트’ 건설에 착수했다. ‘Hermes2’는 최대 50MW의 전력을 테네시밸리공사(TVA) 전력망에 공급하게 된다.

그 뒤에는 구글이 있다. 카이로스파워와 구글은 차세대 원전을 통해 2035년까지 최대 500MW 규모의 전력을 공급하는 다수 원자로 개발계획을 추진하고 있다. AI 데이터센터의 폭발적인 전력수요가 차세대 원전 상용화를 앞당기는 동력이 되고 있는 셈이다.

따라서 NuCAMP에서 만들어지는 건설기술이 실제 상용화될 경우 한 곳의 실증사업에 그치지 않고 동일한 원자로를 반복 건설하는 과정에 적용될 가능성이 있다.

삼성물산이 노리는 것도 이 지점으로 볼 수 있다. 원자로 자체를 개발하는 것이 아니라 차세대 원전을 가장 효율적으로 건설할 수 있는 기술과 경험을 선점하는 전략이다.

This is where Samsung C&T’s potential involvement becomes particularly interesting.

Samsung C&T is not listed among the core organizations that signed the NuCAMP memorandum of understanding. Kairos Power, however, explicitly states that Samsung C&T and Cambridge Vacuum Engineering are exploring opportunities to provide strategic advisory services in advanced manufacturing and construction.

It would therefore be premature to describe Samsung C&T as a confirmed full participant.

Still, the opportunity could be strategically significant.

In advanced nuclear power, knowing how to build reactors faster and more economically could become almost as important as owning the underlying reactor technology.

Kairos Power is already moving beyond laboratory development toward electricity production.

In April, the company broke ground on the Hermes 2 Demonstration Plant in Oak Ridge. Hermes 2 is designed to provide up to 50 MW of electricity to the Tennessee Valley Authority grid.

Behind the project is Google.

Kairos Power and Google are pursuing a multi-reactor development program that could provide up to 500 MW of advanced nuclear capacity by 2035, with surging electricity demand from AI data centers helping accelerate the commercial case for advanced nuclear energy.

If NuCAMP’s manufacturing and construction methods prove successful, they could therefore be applied not merely to a single demonstration plant but to a repeatable fleet of reactors based on common designs.

That is where Samsung C&T’s opportunity may lie.

Rather than developing the reactor itself, the company could position itself around the technologies and expertise required to build advanced nuclear plants efficiently and repeatedly.

삼성물산이 원전을 반복해서 지을 수 있는 건설기술 쪽에서 기회를 찾고 있다면 현대건설은 한 단계 더 구체적인 사업 기회를 확보했다.

현대건설은 최근 미국 테라파워와 전략적 프레임워크 계약을 체결하고 테라파워가 향후 추진하는 나트륨 원전 최대 8기의 우선 EPC 파트너 지위를 확보했다.

여기서 중요한 숫자는 '8기'다. SMR 산업의 경제성은 첫 번째 원전을 얼마나 잘 짓느냐 못지않게 두 번째, 세 번째 원전을 얼마나 싸고 빠르게 반복해서 지을 수 있느냐에 달려 있기 때문이다.

더구나 테라파워와 현대건설의 계약에는 향후 나트륨 원전에 대해 준공·가격·성능 보증을 제공하는 방안도 포함돼 있다. 테라파워는 이런 보증구조가 후속 원전의 일반 상업금융 조달을 쉽게 만드는 데 목적이 있다고 설명했다.

차세대 원전이 연구개발 프로젝트에서 금융기관이 돈을 빌려주는 상업 프로젝트로 넘어가기 위한 장치를 만드는 것이다.

제조 분야에서는 HD현대도 들어가 있다. 테라파워는 HD현대중공업을 나트륨 원자로 격납계통(RES) 주요 구성품의 우선 제작 파트너로 선정했다. 테라파워는 이를 나트륨 원자로의 연속·대량 생산을 위한 확장 가능한 공급망 구축의 일환이라고 설명했다.

그림을 합치면 선명해진다. 삼성물산은 차세대 원전 첨단 건설·제조기술, 현대건설이 나트륨 원전 최대 8기 EPC, HD현대는 원자로 핵심 구조물 반복 제작이다.

한국 기업들이 원자로 원천기술 자체보다 제조와 시공, 공급망이라는 한국 산업이 강한 영역에서 미국 차세대 원전 생태계 안으로 들어가고 있는 것이다.

AI 시대를 맞아 미국의 전력수요가 급증하면서 차세대 원전 경쟁도 이제 새로운 단계로 넘어가고 있다.

승부처는 더 이상 '누가 SMR을 먼저 개발했느냐'에만 있지 않다. '누가 같은 원전을 수십 번 싸고 빠르게 만들어낼 수 있느냐.'

미국이 시작한 '원전의 제조업화'가 본격화할수록 삼성물산과 현대건설, HD현대 같은 한국 기업들의 역할이 커질 수 있는 이유다.

While Samsung C&T is exploring opportunities around advanced construction and manufacturing methods, Hyundai E&C has secured a more concrete position in repeat nuclear deployment.

Hyundai E&C recently signed a strategic framework agreement with U.S.-based TerraPower and secured preferred EPC partner status for up to eight follow-on Natrium units.

The important number is eight.

The economics of advanced nuclear power depend not only on successfully building the first plant, but on building the second, third and subsequent units faster and more cheaply through repetition.

The TerraPower-Hyundai E&C arrangement also contemplates completion, price and performance guarantees for future Natrium projects. TerraPower says these guarantees are intended to facilitate conventional commercial financing for its future reactor fleet.

In other words, the companies are creating mechanisms designed to move advanced reactors from R&D projects into commercially financeable infrastructure.

HD Hyundai is also entering the manufacturing side of this emerging supply chain.

TerraPower has selected HD Hyundai Heavy Industries as a preferred manufacturer for key Reactor Enclosure System components. TerraPower describes the agreement as part of building a scalable supply chain for the serial production of Natrium reactors.

Put together, the picture becomes clear.

Samsung C&T → Advanced nuclear manufacturing and construction technologies

Hyundai E&C → EPC for up to eight Natrium units

HD Hyundai → Repeat manufacturing of key reactor structures

Rather than competing primarily in proprietary reactor technology, Korean companies are entering the U.S. advanced nuclear ecosystem through areas where Korean industry has long been strong: manufacturing, construction and supply-chain execution.

As electricity demand surges in the AI era, America’s advanced nuclear race is entering a new phase.

The decisive question is no longer simply:

“Who can develop an SMR first?”

Increasingly, it is:

“Who can build the same reactor dozens of times, faster and at lower cost?”

The further nuclear power moves toward a manufacturing model, the greater the potential role for Korean companies such as Samsung C&T, Hyundai E&C and HD Hyundai.