두산에너빌리티, 빌 게이츠 테라파워 원전 핵심 기자재 3종 공급

345MW급 나트륨 원자로 초도호기 참여

원자로 보호용기·지지구조물·내부구조물 제작

미국 와이오밍주에 건설 중인 테라파워 SMR 발전소 조감도. 사진=두산에너빌리티 제공

미국 차세대 원전 상용화의 첫 무대에 두산에너빌리티가 핵심 제작사로 참여한다. 빌 게이츠가 설립한 테라파워가 미국에서 처음 건설하는 345MW급 나트륨 원자로에 원자로 보호용기 등 핵심 기자재 3종을 공급한다. 연구·설계 단계에 머물던 차세대 원전 기술이 실제 건설로 넘어가면서 국내 원전 기자재 기업의 공급망 진입도 본격화하는 모습이다.

14일 업계에 따르면 두산에너빌리티는 테라파워와 나트륨 원자로용 원자로 보호용기, 원자로 지지구조물, 원자로 내부구조물 제작 계약을 체결했다.

이번 계약은 테라파워의 첫 상용 원자로에 두산에너빌리티가 핵심 기자재 제작사로 참여한다는 점에서 의미가 있다. 두산에너빌리티는 2024년 12월 테라파워 초도호기 핵심 기자재의 제작성 검토 계약을 체결한 뒤 설계 개선 작업 등을 진행해 왔다. 이번 계약으로 검토 단계를 넘어 실제 제작에 들어가게 됐다.

테라파워는 마이크로소프트(MS) 공동 창업자인 빌 게이츠가 2008년 설립한 차세대 원전 개발사다. 액체 나트륨을 냉각재로 사용하는 소듐냉각고속로(SFR)를 개발하고 있다.

첫 원자로는 미국 와이오밍주 케머러에 건설된다. 출력은 345MW 규모다. 미국 원자력규제위원회(NRC)의 건설허가를 받은 뒤 2026년 봄 착공에 들어갔다.

SFR은 물 대신 액체 나트륨을 냉각재로 사용하고 고속 중성자를 이용해 핵분열을 일으키는 4세대 원자로다. 테라파워는 여기에 용융염 기반 에너지저장시스템을 결합해 전력 수요에 따라 발전 출력을 최대 500MW까지 높일 수 있도록 설계했다.

두산에너빌리티가 이번에 공급하는 기자재는 원자로의 안전성과 구조를 뒷받침하는 핵심 설비다. 대형 원전에서 축적한 원자로 주기기 제작 경험을 차세대 원자로에도 적용할 수 있다는 점에서 향후 SMR 사업 확대의 기반이 될 수 있다.

특히 테라파워가 케머러 초도호기 이후 미국과 해외에서 추가 원전 건설을 추진하고 있다는 점에서 후속 물량 확보 여부도 주목된다. SMR은 동일한 설계를 반복 제작해 건설 기간과 비용을 낮추는 것이 사업성의 핵심인 만큼 초도호기 공급 실적을 확보하는 것이 향후 공급망 확대에 중요한 이력으로 작용할 수 있다.

두산에너빌리티는 특정 SMR 노형을 직접 개발하기보다 글로벌 설계사와 협력해 핵심 기자재를 제작·공급하는 방식으로 사업을 확대하고 있다. 테라파워뿐 아니라 여러 SMR 개발사와 공급망 협력을 추진하며 'SMR 파운드리' 사업 기반을 넓히는 전략이다.

김종두 두산에너빌리티 원자력BG 사장은 "프로젝트를 계획대로 수행하고 SMR 제조 역량을 강화해 글로벌 공급사로서 역할을 확대하겠다"고 말했다.