美 DOE, 오클로 등 4개 기업 선정... 플루토늄을 첨단 원자력 연료로 전환

미국 에너지부가 냉전 시대 플루토늄 20미터톤을 차세대 원자로 연료로 전환하는 프로젝트를 추진한다. 제한된 농축 용량으로 어려움을 겪는 원자력 산업에 새로운 공급 경로를 열어줄 전망이다.

미국 에너지부(DOE)는 오클로(Oklo Inc.)와 4개 원자력 기업을 '잉여 플루토늄 활용 프로그램(Surplus Plutonium Utilization Program)'의 본격 협상 대상자로 선정했다. 이 프로그램은 비축된 국방용 플루토늄을 첨단 원자로에 사용 가능한 연료로 전환하는 것을 목표로 한다. 엄격한 보안 및 회계 기준 아래 최대 20미터톤의 잉여 플루토늄을 연료 전환에 사용할 수 있도록 하며, 새로운 국내 농축 및 제조 역량이 가동될 때까지 단기 연료 교량 역할을 제공한다.

DOE 관계자는 "이런 '사용을 통한 처분' 방식은 오랜 기간의 부채를 첨단 원자로를 위한 실용적인 연료 공급원으로 전환하는 것"이라며 "차세대 설계의 배치를 가속할 수 있는 교량용 연료 옵션을 제공한다"고 말했다.

선정된 5개 기업 중 유일한 상장사인 오클로는 유럽 첨단 원자로 개발사 뉴클레오(Newcleo)와의 파트너십을 통해 활용 작업을 주도한다. 이번 계약에 따라 오클로는 프로그램을 총괄하고, 뉴클레오는 최종 계약 조건에 따라 연료 전문성과 잠재적 프로젝트 자본을 제공한다. 함께 선정된 엑소디스 에너지(Exodys Energy), 샤인 테크놀로지스(SHINE Technologies), 스탠다드 뉴클리어(Standard Nuclear), 플리브 에너지(Flibe Energy)는 용융염 원자로 설계부터 연료 제조에 활용 가능한 의료용 동위원소 생산 기술에 이르기까지 다양한 연료 주기 기술을 보유하고 있다.

이 프로그램은 정부 소유 플루토늄 시설의 기존 운영사에도 혜택을 준다. 플루오어 코퍼레이션(Fluor Corp.)은 사바나 리버 핵 솔루션(Savannah River Nuclear Solutions) 계약을 통해 사우스캐롤라이나주 사바나 리버 사이트를 관리하며, 사바나 리버 플루토늄 처리 시설 건설을 포함한 업무를 수행한다. 어멘텀(Amentum)은 사바나 리버 미션 컴플리션(Savannah River Mission Completion) 컨소시엄에 참여해 핵물질 관리 및 remediation 전문성을 제공한다. 이러한 기존 운영 역할은 두 기업이 새로운 인프라 없이도 확대된 플루토늄 활용 프로그램을 지원할 수 있는 위치에 있음을 의미한다.

플루토늄이 첨단 원자로에 중요한 이유

대부분의 첨단 원자로 전략은 HALEU(기존 경수로의 3~5% 대비 19.75%로 농축된 우라늄)에 의존한다. 국내 HALEU 생산이 상업적 규모에 도달하려면 수년이 걸려, 2030년대 초반 첫 가동을 목표로 하는 원자로 개발사들에게 병목 현상을 초래한다. 플루토늄은 우라늄과 혼합해 고속로에 적합한 혼합산화물(MOX) 연료를 만들 수 있어 이러한 제약을 완전히 우회한다.

오클로의 컴팩트 고속로 설계인 '오로라 파워하우스 원자로(Aurora powerhouse reactor)'는 플루토늄 기반 연료를 사용하도록 설계되었다. 오클로는 최근 원자력규제위원회(NRC)의 주 설계 기준(Principal Design Criteria) 주제 보고서에 대한 가속 승인을 확보했다. 이는 안전 및 성능 프레임워크를 사전에 정의하는 단계로, 이후 인허가 단계를 단축할 수 있다. DOE 프로그램과 NRC 이정표는 연료 공급과 규제 일정이라는 오클로가 직면한 가장 큰 두 가지 리스크를 해결한다.

원자력 공급망 전반의 투자 영향

이 프로그램은 우라늄 채굴에 집중되지 않고 엔지니어링, 현장 운영, 부품 공급, 연료 서비스 전반에 걸쳐 혜택을 분산시킨다. 원자로 개발사, 시설 운영사, 공급망 기업을 추종하는 VettaFi 원자력 르네상스 지수(NUKZX)에는 오클로, 플루오어, 어멘텀, BWX 테크놀로지스, 커티스-라이트가 포함되어 있으며, 이들 모두 연료 경로와 지원 인프라 모두에서 가치를 포착할 수 있는 위치에 있다.

오클로 주식은 프로그램의 영향과 수익 창출 이전 기업의 현황을 저울질하는 분석가들의 주목을 받고 있다. 가장 낙관적인 전망은 오클로가 2029년까지 매출 5,180만 달러, 수익 750만 달러를 달성해 주당 공정 가치 112.13달러(현재 가격 대비 93% 상승 여력)를 기록할 것이라고 본다. 보다 신중한 분석가들은 동기간 매출 약 1,310만 달러, 수익 190만 달러로 모델링하며, 느린 연료 승인과 제한된 배치를 반영했다. DOE 선정과 NRC 이정표는 기대치를 상단으로 끌어올릴 수 있지만, 오클로는 계약 수익을 창출하기 전에 첫 번째 상업용 원자로를 반드시 가동해야 한다.

본 기사는 정보 제공 목적으로만 작성되었으며 투자 조언을 구성하지 않습니다.