2025년 들어 전력 수요가 급증하면서 원자력 산업이 다시 각광받고 있습니다. 특히 AI 산업과 데이터센터 확장, 그리고 트럼프 대통령의 친원전 정책이 맞물리며 SMR(소형모듈원전), 해체사업, 우라늄 채굴 기업 등 다양한 관련 종목이 주목받고 있습니다. 이 글에서는 왜 지금 원전 산업이 중요한지, 어떤 종목과 기술이 유망한지 종합적으로 분석해드립니다.
AI 인프라가 불러온 전력 대란, 왜 원자력은 AI에 필수인가?
2025년, 세계는 AI 인프라 확장이라는 새로운 에너지 수요의 대전환기에 진입했습니다. 챗GPT, 구글 제미니, 애플 인텔리전스와 같은 초거대 AI 모델들이 급속히 보급되고, 이를 운영하기 위한 대규모 데이터센터들이 전 세계적으로 구축되면서 전력 수요는 폭발적으로 증가하고 있습니다. 특히, AI 연산을 처리하는 고성능 GPU 서버는 일반 서버에 비해 수십 배 이상의 전력을 소모합니다.
일론 머스크는 이에 대해 “AI의 전력 수요는 기존 예측을 훨씬 초과하고 있으며, 2026년이면 전력 부족 사태가 올 수 있다”고 강하게 경고한 바 있습니다. 실제로 미국의 여러 주(州)에서는 데이터센터 수용 한계를 넘는 전력 문제로 AI 기업에 입지 허가 지연 또는 수용 제한을 검토하고 있습니다.
이러한 상황에서 재생에너지는 한계를 드러내고 있습니다. 태양광·풍력 등의 간헐성 문제로 인해, 하루 24시간 안정적인 공급이 필요한 데이터센터에는 적합하지 않다는 평가가 많습니다. 또한, ESS(에너지저장장치)의 기술 발전에도 불구하고, 현재의 배터리 기술로는 AI 연산에 필요한 대용량 전력을 안정적으로 공급하는 데 부족합니다.
이제 시장의 시선은 원자력 발전으로 다시 돌아가고 있습니다. 원자력은 24시간 안정적 공급이 가능한 기저 전력원이자, 탄소를 배출하지 않는 친환경 에너지로서, 에너지 전환 시대에 가장 현실적이고 전략적인 해법으로 부상하고 있습니다.
이러한 흐름에 맞춰, 미국의 트럼프 대통령은 취임 직후 “이제는 원자력의 시대”라고 선언하며, 전방위적 원자력 산업 부흥 정책을 추진하고 있습니다. 미국 에너지부는 소형모듈원전(SMR) 개발에 수십억 달러의 예산을 투입하고 있으며, 2028년부터는 러시아산 우라늄 수입을 전면 금지하기로 하면서 우라늄 공급망 자립 정책도 병행하고 있습니다.
이러한 정책적 드라이브는 단순히 산업 부활을 넘어서, 에너지 안보·AI 전력 수급·친환경 전환이라는 세 가지 측면을 동시에 만족시키는 전략으로 시장의 주목을 받고 있으며, 관련 기업과 주가에도 강력한 상승 모멘텀을 제공하고 있습니다.
SMR과 해체사업, 왜 새로운 기회인가?
현재 원자력 산업 내에서 가장 주목받는 기술은 SMR(소형모듈원자로)입니다. SMR에 관심을 가지는 이유는 다음과 같습니다.
- 시공 기간 단축: 기존 원전은 10년 가까이 걸리는 장기 프로젝트를 통해 시공했지만, SMR은 공장에서 제작한 후 현장에서 조립만 하면 되기 때문에 시공 속도가 획기적으로 개선됩니다.
- 비용 절감: 대형 원전의 1/5 수준의 비용으로 설치가 가능하며, 초기 투자 부담이 적습니다.
- 안전성 강화: 자연 냉각 방식과 자동 제어 시스템 등, 최신 안전 기술이 집약되어 있어 사고 발생 확률이 낮고, 관리가 용이합니다.
- 다목적 활용: 단순 전기 생산을 넘어서 수소 생산, 해수 담수화, 지역 난방 등 다양한 목적에 활용 가능합니다.
미국에서는 이미 여러 SMR 기업들이 실증 단계에 돌입하고 있습니다. 대표적으로 뉴스케일파워는 미국 에너지부와 계약을 체결하고 있으며, 오클로(OKLO)는 최근 67% 이상의 주가 상승률을 기록하며 투자자들의 이목을 집중시키고 있습니다. 그 외에도 테라파워, GE히타치 등의 기업들도 상용화를 앞두고 활발한 개발을 진행 중입니다.
한편 원전 해체 시장 또한 주목받기 시작하고 있습니다. 현재 전 세계적으로 209기의 원전이 설계 수명을 다해 영구 정지 상태에 있으며, 이 중 해체 완료된 원전은 고작 22기에 불과합니다. 이 시장의 잠재 규모는 약 500조 원에 달하며, 기술력과 경험이 필요해 진입 장벽이 높은 블루오션으로 평가받습니다.
국내에서는 현대건설이 미국 인디안포인트 원전 해체 프로젝트에 참여하면서 본격적으로 글로벌 해체 경험을 확보 중입니다. 이는 향후 고리 1호기 해체 프로젝트에도 적용 가능할 것으로 기대되며, 해체 산업에서 선도적 위치를 차지할 기반을 마련하고 있습니다.
또한, 해체 기술에 필요한 로봇·방폭 기술을 보유한 케이엔알시스템은 최근 해체 로봇 방폭 인증을 획득하며 관련 뉴스가 발표되자마자 장 초반 급등세를 보였습니다.
결국 SMR과 원전 해체는 단기 모멘텀이 아닌 중장기적인 구조적 수혜 산업으로, 정책·기술·시장 수요 삼박자가 모두 맞아떨어진 투자처로 주목받고 있습니다.
우라늄부터 ETF까지, 지금 주목할 종목은?
원자력 발전의 필수 연료는 우라늄(Uranium)입니다. 특히 차세대 에너지 기술로 주목받고 있는 소형모듈원자로(SMR)는 기존 원전에 비해 더 높은 순도의 저농축우라늄, 즉 고순도 저농축 우라늄(HALEU)을 필요로 합니다. 이 HALEU는 높은 효율성과 안정성을 제공하는 핵연료이지만, 생산이 까다로워 공급할 수 있는 기업이 극히 제한적입니다.
현재 미국에서는 이 고급 핵연료를 자체적으로 생산할 수 있는 기업이 단 한 곳, 바로 센트러스 에너지(Centrus Energy, LEU)입니다. 이 회사는 오하이오주 파이크턴에 HALEU 전용 생산 시설을 보유하고 있으며, 연간 900kg 이상의 생산을 목표로 하고 있습니다. 미국 정부도 2028년부터 러시아산 우라늄 수입을 전면 금지하겠다는 방침을 세우면서, 센트러스의 전략적 중요성은 더욱 부각되고 있습니다. 이와 같은 배경은 LEU의 주가에도 강한 상승 압력을 제공하고 있습니다.
이외에도 우라늄 채굴·공급 및 원자로 관련 산업에서 주목할 만한 종목은 다음과 같습니다:
- BWX Technologies (BWXT)
미국 해군의 핵잠수함과 항공모함 원자로를 독점 공급하는 기업입니다. 최근 AOT와 키네트릭스를 인수하며 방사선 의료 및 원자력 연구 인프라를 확대하고 있습니다. - 카메코 (Cameco, CCJ)
세계 최대 우라늄 생산 업체로, 우라늄 채굴에서 정제, 연료화까지 우라늄 밸류체인 전반을 아우릅니다. 웨스팅하우스의 지분을 확보하며 원자력 기술 부문까지 진출 중입니다. - GE 버노바 (GE Vernova, GEV)
GE의 에너지 부문 자회사로, 원자로 유지보수 및 터빈 관련 핵심 기술을 보유하고 있으며, 향후 미국 원전 확대 정책 수혜가 기대됩니다. - 콘스텔레이션 에너지 (Constellation Energy, CEG)
미국 최대 원전 운영 기업으로, 트럼프 행정부의 친원전 정책 수혜주 1순위로 꼽힙니다. - 비스트라 에너지 (Vistra Energy, VST)
독립발전사로, 전력 수요가 급증하는 AI 인프라 산업의 배후 수혜 기업입니다.
간접 투자로는 ETF(상장지수펀드)도 고려해볼 만합니다. 다음 ETF들은 우라늄 및 원자력 관련 종목들을 담고 있으며, 2025년 상반기 기준으로 15%~30%의 상승률을 기록하며 강세를 이어가고 있습니다:
- Global X Uranium ETF (URA)
글로벌 우라늄 채굴 및 정제 기업에 투자하며, 카메코 비중이 높습니다. - Sprott Uranium Miners ETF (URNM)
우라늄 광산 중심의 포트폴리오 구성으로 채굴업에 집중. - VanEck Uranium+Nuclear Energy ETF (NLR)
원자력 유틸리티, 발전설비, 부품 공급사 등을 아우르는 다각적 투자 ETF. - URAX (Defiance 2x Uranium ETF)
우라늄 관련 자산에 2배 레버리지로 투자하는 고위험·고수익 상품.
우라늄과 원전 산업은 단순한 에너지 이슈를 넘어서, 지정학·AI 인프라·에너지 안보와 맞물려 전략산업으로 재평가되고 있습니다. 이에 따라 관련 종목은 앞으로도 구조적 성장의 중심에 설 가능성이 높습니다.