4-10. 차세대 원전 기술 심층분석 : SMR의 라이프사이클 비용(Lifecycle Cost) 선정과 평가성 평가

서론 – SMR과 라이프사이클 비용의 중요성

소형 모듈 원자로(SMR)는 차세대 원자력 발전 기술로, 건설에서 폐로까지의 라이프 사이클 전체에 걸쳐 경제성을 확보하는 것이 주된 과제입니다. 라이프사이클 비용(LCC)은 최초의 설계 및 제조 단계부터 운용, 유지보수, 연료 교환, 폐기물 관리, 최종적인 폐기까지의 모든 비용을 포괄적으로 계산하는 개념으로 SMR의 투자 실현 가능성 평가에 있어서 불가결하다고 생각되고 있습니다. 기존 대형 원자로는 건설 비용이 많이 들고 프로젝트 기간이 길다는 단점이 있어 재무 비용이 급격히 증가하지만 SMR은 모듈화와 표준화를 통해 초기 자본 지출(CAPEX)을 절감할 가능성이 있습니다. 단, 초기비용을 삭감하는 것만으로는 경제성을 판단할 수 없으며, 운용비용(OPEX)이나 운용 정지 비용을 포함한 전체적인 관점에서 분석할 필요가 있습니다. 특히 에너지산업의 장기적인 수익성은 Leveled Cost of Energy(LCOE)와 직접 관련되어 있기 때문에 SMR의 생애주기비용 평가는 미래 에너지 시장의 경쟁력을 확보하기 위한 중요한 지표가 됩니다.

 

차세대 에너지

- 초기 투자 비용(CAPEX) 산정과 설계 최적화

SMR의 초기 투자 비용을 계산할 때는 설계의 복잡함, 원자로 타입(경수로, 고온 가스로, 용융염로 등), 모듈 크기, 시공 방법(현장 조립 대 공장 제작)이 주된 변수입니다. 모듈화된 SMR은 대부분의 핵심부품이 공장에서 제조되고 현장에서 쉽게 조립되기 때문에 기존 원자력발전소 대비 건설 기간을 최대 30~50% 단축할 수 있습니다. 이는 재무 비용 절감과 프로젝트 리스크 절감으로 이어집니다. 또한 표준화된 설계를 채택함으로써 부품의 대량 생산에 의한 규모의 경제성을 실현할 수 있으며, 같은 사양의 복수의 원자로를 설치하면 설비 투자 비용을 점차 절감할 수 있습니다. 단, 해상 SMR이나 극지 설치 SMR과 같은 특수한 환경 대응 설계가 필요한 경우, 재료비나 특수한 엔지니어링 비용이 상승할 가능성이 있어 설비 투자의 삭감액을 부분적으로 상쇄합니다. 따라서 설계 초기 단계에서 최적화된 사양 선택과 공급망 안정화는 생애주기 비용 절감의 첫 번째 게이트웨이가 됩니다.

 

- 운영비용(OPEX)과 유지보수 전략

운영 비용(OPEX)은 연료 비용, 운영 비용, 정기 유지 보수, 컴플라이언스 비용 등 SMR의 저렴한 가격에 영향을 계속 주고 있습니다. SMR은 소형화와 냉각 시스템 간소화로 인건비가 대폭 절감되고 자동제어 시스템에 크게 의존하는 거주 인구가 감소합니다. 또 연료 교체 주기가 길어 일부 고온 가스가 발생하는 SMR은 연료 교체 없이 7~10년간 작동할 수 있어 연료비를 크게 절감할 수 있습니다. 유지보수 측면에서는 예측 유지보수와 디지털 트윈 기술을 활용해 부품 교체 시기를 최적화함으로써 불필요한 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다. 그러나 규제를 강화하거나 국제 안전기준을 충족하기 위해 추가 검사와 검사가 필요한 경우 OPEX가 상승할 수 있어 초기 설계 단계에서 고려해야 합니다. 장기적으로 OPEX 관리 능력은 LCOE를 안정적으로 유지하고 에너지 시장에서 경쟁력을 확보하기 위한 중요한 요소입니다.

 

- 폐로·폐기물 관리 비용과 외부 요인

SMR의 라이프 사이클 비용 중 종종 간과되는 부분은 사용 후 핵연료의 시운전과 폐기 비용입니다. SMR은 대형 원자로에 비해 부지 면적이 작고 방사성 부품의 크기가 작기 때문에 폐로 비용이 비교적 낮을 것으로 예상됩니다. 그러나 사용 후 핵연료의 저장·처리 기술, 중·저준위 방사성 폐기물의 관리, 장기 감시는 여전히 큰 비용 부담 요인입니다. 특히 국제적인 규제 변경이나 사회적 수용으로 폐기물 처리 기준이 강화될 경우 예상보다 높은 폐기 비용이 발생할 수 있습니다. 기타 외부 변수로는 에너지 가격 변동, 탄소세 도입, 재생에너지 보조 정책 등이 있으며, 이러한 정책 환경 변화가 LCOE에 미치는 영향은 큽니다. 따라서 SMR의 경제성 평가는 기술적·운용적 요인뿐만 아니라 정책적·사회적 요인도 종합적으로 고려해야 합니다.

 

결론 – 총생애주기 관점의 SMR 경제성 확보 전략

SMR의 생애주기 비용 평가는 초기 건설 비용 절감에 대한 단순한 논의뿐만 아니라 프로세스 전체에서 얻을 수 있는 모든 비용과 이익에 대한 장기적인 분석입니다. 설비투자 삭감은 프로젝트 시작 시 투자 결정을 용이하게 하지만 운용 단계에서의 OPEX 관리, 폐기물 처리 비용 예측 및 규제 대응 전략이 지원되지 않는 한 LCOE의 경쟁력을 유지하기 어렵습니다. 이를 위해 중소사업자는 표준화된 설계, 공급망 최적화, 예측 보전, 폐기물 최소화 기술을 적극 도입하고 초기 단계부터 재무구조와 정책 리스크를 반영한 경제 분석을 수행해야 합니다. 또, 국제 시장에의 참가를 목표로 할 때는, 환율의 변동, 세계의 에너지 가격, 탄소 규제의 변화 등, 거시 경제 요인을 포함한 다층적인 시뮬레이션이 불가결합니다. 에너지산업의 경제적 지속가능성과 기술경쟁력이 시장의 성공을 좌우하기 때문에 SMR의 생애주기비용 관리는 향후 수십 년간 원자력 재도약을 결정하는 데 중요한 전략이 될 것입니다.