원전 산업과 관련된 주식이 상당히 가파르게 주가가 올랐다.
하지만 지금의 주가 상승이 유망성을 일부만 반영하고 있으며,
앞으로 상당히 장기간 지속될 메가트렌드라고 한다면 지금도 투자할만한 가치가 있다.
이에 대해 좀 더 구체적으로 공부해보기 위해 스터디를 시작하게 되었으며,
나 또한 스스로 원전 밸류체인에 대해 공부하기 위해 열심히 리포트도 읽고 필요한 정보를 정리해봤다.
글로벌 원전 발전 용량 증가
1) 화석연료 에너지 가격 급등(현재는 낮은 수준을 유지중이나 추가하락 가능성 낮음)
2) 전기차, 자율주행, 클라우드/플랫폼, AI 데이터센터, 제조업 자동화 등 고전력 인프라 수요
3) 탄소 중립에 대한 요구 부응을 위해 재생에너지, ESS만으로 부족
이라는 메가트렌드로 인해 원전은 장기 초과수요 국면으로 진입하고 있다.
세계적으로 신규원전 건설, 원전 재가동, 수명연장 트렌드가 확산되고 있다.
미/EU는 수명연장, 신규 건설 동시 추진,
중/인도/중동은 신규 원전 상업 가동 개시 단계에 있다.
앞서 설명한 대체공급 요인, 수요 요인, 탄소중립 요인에 따라 글로벌 원전 발전용량은 보수적 시나리오의 경우 56%, 적극적 시나리오의 경우 152% 성장할 것으로 예상된다.
이는 CAGR로 계산할 경우 각각 1.66%, 3.36%로 저성장 시장이라 인식할 수 있다.
하지만, 현재의 원전 발전용량은 대체로 오래전 건설되었던 원자로의 운영에 따른 것이다.
지난 20년간 세계 원전 발전량은 정체 상태를 보여왔으며, 2024년에도 전 세계 전력 중 원자력 비중은 약 9.0%로 1996년의 17.5%에서 절반 수준으로 떨어졌다.
하지만 최근 들어 한동안 정체되었던 신규 원전 건설이 다시 증가세로 돌아서려 하고 있다.
지난 10여 년간 신규 원전 착공은 주로 아시아 지역에 집중되었는데, 2014~2024년에 전 세계에서 가동된 신규 원전 68기 중 56기가 아시아 국가에서 건설되었다.
2024년에는 전 세계 9기의 신규 원자로 건설이 시작되었는데, 이 중 6기는 중국에서, 나머지는 러시아, 파키스탄(중국 주도), 이집트(러시아 주도)에서 시작되었다.
이러한 수치는 이전 수년간과 비교해 약간 늘어난 것으로 볼 수 있다.
실제로 2025년 중반 기준 전 세계 건설 중인 원자로는 63기로, 전년 대비 4기 늘어났다.
국제에너지기구(IEA)는 현재 각국 정부의 원자력에 대한 관심이 1970년대 오일쇼크 이후 최고 수준이며, 40여 개국이 신규 원전 도입이나 확대를 계획하고 있다고 밝혔다.
핀란드는 2023년에 서유럽에서는 15년 만에 처음으로 신규 원자로(올킬루오토 3호기) 상업운전을 시작했고,
프랑스는 2022년에 향후 6기의 신규 원전을 건설하기로 결정하는 등 오랜 공백 후 건설 재개 움직임을 보이고 있다.
미국도 2023년에 조지아주 보글(Vogtle) 3호기를 가동하여 수십 년 만에 첫 신규 원전을 상업운전에 돌입시켰다.
이렇듯 주요국들이 오랜 기간 중단되었던 원전 건설을 재개하거나 검토함에 따라, 한동안 정체되었던 원전 산업이 다시 성장 국면에 진입하는 것으로 해석될 수 있다.
원전 투자 수요 회복
미국의 경우 60~80년대에는 전력 산업이 ‘수익률 규제 제도’하에 운영되면서 예상치 못하게 공사비용이 증가하더라도 전력회사는 전기요금 인상을 통해 보상받을 수 있었다.
제도가 불확실성을 완화해주면서 원전으로 자본이 쉽게 유입된 것이다.
하지만 90년대 이후 전력산업 자유화가 추진되어 수익이 규제요금이 아닌 시장가격에 의해 결정되게 되면서 비용 초과 리스크를 요금으로 전가할 수 없게 되었다.
금융기관들은 높은 초기투자, 장기 회수기간, 정책 불확실성을 반영하여 美 원전을 리스크가 큰 자산으로 분류했으며 신규 원전 프로젝트는 급격히 위축되었다.
하지만 각국에서는 자금조달 측면에서의 지원제도를 보완하여 원전 기술 및 리스크를 분산시키는 금융 공학 발전으로 인해 금융 접근성이 개선됐다.
또한 인프라 투자 시장 성장 속에 대기자본이 ’24년말 $360B 규모로 증가하였다.
글로벌 친원전 정책 트렌드
발전 산업은 건설이 결정되면 장기간이 소요되며, 원전은 특히 그 기간이 10년 이상이다.
또한, 안전 규제, 에너지 가격 및 보조금때문에 정부 정책 의존도가 높다.
따라서 이를 결정하는 에너지 안보/수급 환경 변화로 장기간의 기업 내재가치가 변화하게 되며,
이러한 변화와 주가 변화의 괴리를 잘 찾는다면 좋은 장기 가치투자 대안을 찾을 수 있다.
쓰리마일, 체르노빌, 후쿠시마 사고로 촉발된 부정적 여론으로 주요국은 탈원전을 결정했으나, 최근 전동화 트렌드, 클라우드/AI/데이터센터로 촉발된 전력 수요 급증과
러우전쟁, 탄소중립, 재생에너지 간헐성 등 공급측면의 불안정성은 주요국 정책 방향을 친원전으로 되돌리기 충분하다.
에너지 정책의 3대 축으로 환경-안보-경제성을 강조하는데,
과거 환경이 강조되었다가, 현재는 안보가 강조되는 상황으로 전환된 것으로 보인다.
이에 따라 세계적으로 중러를 제외하고 감소하던 신규 원전 건설은 반등될 것으로 기대된다.
또한 학습효과를 노릴 수 있는 연속 발주+표준화 프로젝트가 일반화되면서,
산업 턴어라운드가 단기 모멘텀에 그치지 않고 추세적 성장을 이끄는 트렌드로 변화하고 있다.
한국의 원전 정책
11차 전력수급기본계획(‘25.2월, 전기사업법에 따라 2년 주기로 수립하는 중장기 전력 계획)에서 원전은 ’38년까지 발전량 비중 35.2%로 비중이 증가했다(10차, ’36년 34.6%).
정책목표 달성을 위해
1. 신한울 3, 4호기 건설(+2.8GW)
2. SMR 건설(+0.7GW)
3. 원전 설계수명(40년) 이후에도 안전성 평가 이후 연장(10년 단위)
등 방안을 추진하기로 하였다.
12차 전기본에서는 석탄발전 조기종료, 신재생에너지 확대 등이 구체화될 예정이며,
신규 원전 추가 등 정책방향이 전력정책심의회에서 논의되는 동향은 모니터링이 필요하다.
한국 원자력 발전 밸류체인은 국내 원전한수원을 중심으로 구축된 밸류체인을 기반으로 폴란드, 사우디, UAE 등 국가로의 원전수출을 추진중이다.
미국의 원전 정책
세계 최대 시장인 미국은 AI와 제조업 리쇼어링으로 인해 전력 수요가 급증하고 있다.
이에 따라 트럼프는 ‘25.5월 행정명령을 통해
1) 美 NRC(원자력규제위원회)를 개혁하여 원전 인허가 소요 기간을 단축하고 원전 용량을 현재 100GW에서 ’50년까지 400GW까지 확대하는 한편,
2) ‘26.7월까지 3개의 실험용 원자로 실증 추진,
3) ’30년까지 대형원전 10기 건설을 통한 공급망을 강화하는 등
종합적인 정책를 발표했다.
더 나아가 ‘25.6월 트럼프는 독립 규제기관인 NRC에 위원장 인사 개입을 통해 압력을 행사한다.
한국 밸류체인은 웨스팅하우스와 ‘지역별 구분’에 합의하여 유럽은 웨스팅하우스, 아시아(중동, 터키, 카작, 동남아, 한/중, 인도 등)에서는 한수원이 사업을 추진하는 것으로 합의한 바 있다.
하지만 트럼프의 공격적 원전 증설 목표에 따라 동맹국 밸류체인에 미국내 사업 참여를 요청할 가능성이 높아지고 있다.
’50년 400GW로 용량이 확대되는 가운데,
현재 용량 100GW중 퇴역 용량을 30GW로 최소화하면 신규용량으로 330GW가 필요하며,
SMR이 200GW 설치된다면(DOE 시나리오),
신규 대형원전은 130GW가 필요한 상황이며,
건설기간 10년을 가정했을 때 ’26~’40년간 매년 8.7GW, 약 8기가 착공되어야 하는 상황이다.
이에 따라 쇼티지가 심화되며, 자본조달의 문제도 발생한다.
미국은 시장이 크지만 타국들과 달리 수직 계열화된 밸류체인이 구성되어 있지 않고, 민간 기업들에 공급망이 분산돼 있어, 다른 국가 기업들의 진출 여력이 높다.
미국은 이러한 공급 능력상의 취약점을 인식하고 공백이 존재하는 프로젝트 관리(PM), 시공, 일부 제작 공정 등에서 한국 기업 파트너를 모색할 가능성이 높다.
또한, 중국조차도 리스크 완화를 위해 러시아 노형을 설치하고 있음을 고려하면 모든 원전 생산을 웨스팅하우스에 의존하는 것은 리스크가 큰 선택이다.
그리고 동맹국의 미국 원전 지분투자를 허용하는 ADVANCE Act의 입법 취지를 고려할 때 자본조달 여력 관점에서도 동맹국의 원전 건설 가능성이 높아졌다.
참고. 원자력 발전 원리(문과 관점에서 이해한)
우라늄 235(U238은 분열이 덜 일어나는 동위원소로, U235를 몇 %로 농축시키는지가 중요)를 연쇄 분열시킬 때 양성자-중성자 결합을 유지시키는 강한 결합에너지가 열에너지로 방출된다.
열에너지로 물을 끓여 수증기로 터빈을 돌려 전기를 생산한다.
이 때 핵분열로 열에너지를 만드는 원자로를 1차 계통, 수증기로 터빈을 돌리는 부분을 2차 계통, 터빈을 돌리고 나온 수증기를 해수로 식혀 다시 물로 액화시키는 부분을 3차 계통이라 한다.
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