AI가 먹어치우는 전기, 그리고 돌아온 원자력: 왜 지금 SMR인가?

AI 인공지능 회로와 원자력 에너지가 결합하여 강력한 빛을 내는 미래지향적 일러스트

솔직히 말해봅시다. 우리가 챗GPT(ChatGPT)나 그 이후 등장한 수많은 생성형 AI들에게 '오늘 저녁 메뉴 추천해줘'라고 물을 때, 그 뒤단에서 발전소가 얼마나 격렬하게 돌아가고 있는지 고민하는 사람은 거의 없습니다. 하지만 2026년 현재, 상황은 우리의 무관심을 비웃듯 심각해졌습니다. AI는 더 이상 단순한 소프트웨어가 아닙니다. 그것은 '전기를 먹는 하마'입니다.

지금 월스트리트와 여의도가 동시에 주목하는 키워드가 있습니다. 바로 소형모듈원전(SMR, Small Modular Reactor)입니다. 단순히 '친환경이라서' 혹은 '정부 정책이라서'가 아닙니다. 이건 생존의 문제이자, 자본이 흐르는 가장 거대한 물줄기이기 때문입니다. 왜 지금 SMR 관련주가 들썩일 수밖에 없는지, 그 필연적인 이유를 파헤쳐 봅니다.

데이터센터, 전기를 집어삼키는 블랙홀이 되다

여러분도 최근 '전력 슈퍼사이클'이라는 말을 들어보셨을 겁니다. AI 모델이 고도화될수록, 학습과 추론에 필요한 연산량은 기하급수적으로 늘어납니다. 엔비디아의 최신 칩들이 데이터센터에 빼곡히 들어차면서, 이들이 뿜어내는 열을 식히고 전력을 공급하는 일은 이제 국가적인 과제가 되었습니다.

문제는 기존의 전력망으로는 이 엄청난 수요를 감당할 수 없다는 점입니다. 태양광과 풍력? 물론 좋습니다. 하지만 해가 지거나 바람이 멈추면 데이터센터도 멈춰야 할까요? 24시간 365일, 단 1초의 끊김도 허용하지 않는 AI 서버들에게 재생에너지의 간헐성은 치명적인 리스크입니다. 바로 이 지점에서 '기저 부하(Baseload Power)'를 담당할 안정적인 에너지원이 절실해진 것입니다.

왜 하필 대형 원전이 아닌 SMR인가?

여기서 의문이 듭니다. "그냥 기존의 대형 원전(GW급)을 더 지으면 되지 않나?" 대답은 '아니요'입니다. 대형 원전은 짓는 데 10년이 넘게 걸리고, 입지 선정에 따른 사회적 갈등 비용이 천문학적입니다. 당장 전기가 급한 빅테크 기업들에게 10년 뒤의 완공 약속은 부도 수표나 다름없습니다.

그래서 등장한 구세주가 바로 SMR입니다. SMR의 매력은 명확합니다.

모듈형 설계: 공장에서 부품을 만들어 현장에서 조립만 하면 됩니다. 건설 기간이 획기적으로 단축됩니다.
유연한 입지: 거대 냉각탑이 필요 없고 안전성이 높아, 데이터센터 바로 옆이나 내륙 공단 근처에도 지을 수 있습니다.
안전성: 자연 순환 냉각 방식을 채택해 전원이 끊겨도 스스로 식습니다. 후쿠시마의 악몽을 기술적으로 차단한 셈이죠.

거대한 기존 대형 원전과 데이터센터 옆에 설치된 세련되고 컴팩트한 소형모듈원전(SMR) 비교 다이어그램

빅테크, 원자력 쇼핑에 나섰다

시장의 판도를 읽으려면 '돈'이 어디로 움직이는지를 봐야 합니다. 마이크로소프트(MS), 아마존(Amazon), 구글(Google) 같은 거대 기술 기업들이 최근 보여준 행보는 노골적입니다. 그들은 단순히 SMR 기술을 지지하는 것을 넘어, 전력 구매 계약(PPA)을 맺거나 아예 SMR 개발사에 지분을 투자하고 있습니다.

MS가 콘스텔레이션 에너지와 손잡고 쓰리마일 섬 원전을 재가동하기로 한 결정은 상징적입니다. 이것은 "AI 패권을 쥐기 위해선 안정적인 전력이 필수이며, 그 답은 원자력뿐이다"라는 빅테크들의 선언과도 같습니다. 샘 올트먼이 투자한 오클로(Oklo)나 테라파워 같은 기업들이 시장의 주목을 받는 것도 같은 맥락입니다.

투자자가 주목해야 할 시그널: SMR 관련주

그렇다면 우리는 어디를 봐야 할까요? SMR 산업은 크게 세 가지 축으로 움직입니다. 설계(Design), 주기기 제작(Manufacturing), 그리고 시공 및 운영(EPC)입니다.

특히 한국 기업들은 '제작' 분야에서 독보적인 경쟁력을 가지고 있습니다. SMR은 설계도 중요하지만, 그 복잡한 모듈을 실제로 오차 없이 주조하고 단조해낼 수 있는 '파운드리' 능력이 핵심입니다. 뉴스케일파워(NuScale Power) 같은 미국 설계 기업들이 한국의 두산에너빌리티 같은 기업과 손을 잡는 이유가 여기 있습니다. 설계도만 있다고 건물이 지어지는 게 아니니까요.

또한, 우라늄 가격의 추이와 전력 설비(변압기, 송전망) 관련주들도 SMR 생태계와 묶여 함께 움직이고 있습니다. SMR이 깔리면 그 전기를 실어 나를 전선과 변압기도 교체해야 하기 때문입니다.

결론: 이것은 테마가 아니라 패러다임의 전환이다

일각에서는 SMR을 단순한 '테마주'로 치부하기도 합니다. 하지만 AI가 일시적인 유행이 아니듯, AI를 지탱할 에너지원으로서의 SMR 역시 단기적인 바람이 아닙니다. 전력 부족은 2026년 이후 더욱 심화될 것이고, 탄소 중립을 지키면서 이 수요를 맞출 현실적인 대안은 현재로선 SMR이 유일합니다.

지금 SMR 관련주의 등락에 일희일비하기보다는, 에너지 산업의 구조가 근본적으로 바뀌고 있다는 큰 그림을 보셔야 합니다. 전기가 없으면 AI도 없습니다. 그리고 그 전기를 만드는 가장 효율적인 도구가 이제 막 조립을 시작했습니다. 여러분의 포트폴리오에 '에너지 안보'라는 종목이 필요한 시점입니다.