에너지
Oklo (OKLO): 핵폐기물을 활용해 AI에 전력 공급
Securities.io를 Google의 선호 소스에 추가
AI가 새로운 핵전력 사이클을 주도하는 이유
AI 데이터센터의 에너지 수요가 급증하면서 향후 10년의 전력 소비 전망이 크게 달라지고 있습니다. 이에 따라 발전 능력을 신속히 확대해야 할 필요성도 커지고 있습니다.
이상적으로는 태양광과 풍력 같은 탄소중립 재생에너지가 추가 전력을 공급해야 합니다. 그러나 대규모 전력망용 배터리는 이제 막 보급되는 단계이며, 간헐적으로 발전하는 재생에너지만으로 데이터센터를 계속 가동할 수 있을 만큼 충분하지는 않습니다.
이 때문에 기술 업계는 원자력으로 눈을 돌리고 있습니다. 초기에는 최근 폐쇄된 기존 원전을 재가동하는 움직임이 나타났습니다. 마이크로소프트와의 협력을 통해 재가동을 추진하는 스리마일섬 원자로가 그 예입니다.
하지만 수십, 나아가 수백 GW 규모의 데이터센터가 건설되면서 새로운 원자로도 필요해졌습니다. 기존 원전은 건설에 오래 걸리고 인허가 절차가 복잡하며, 후쿠시마와 체르노빌 같은 사고로 인한 대중의 부정적 인식도 남아 있습니다.
이러한 배경에서 차세대 원전인 소형모듈원자로(SMR)가 원자력 업계의 새로운 흐름으로 떠오르고 있습니다. SMR는 건설 기간이 짧고, 연속 생산이 이뤄지면 비용이 낮아지며, 설치와 배치도 유연할 것으로 기대됩니다.
많은 SMR는 업계에 익숙한 가압형 원전을 축소한 설계를 채택합니다. 반면 일부는 한 단계 더 나아가 4세대 원전 기술을 추구하고 있습니다. 그중 투자자들의 큰 관심을 끈 기업이 Oklo입니다.
OKLO 가격 차트
진행 중인 원자력 부흥
전략적 과제
AI 도입률과 데이터센터 건설 속도에 따라 데이터센터의 에너지 수요는 2030년까지 2~6배로 증가할 수 있습니다.
전력망 투자가 오랫동안 부족했고 발전량도 대체로 정체된 서방 국가에서는 이 수요를 충족하기 쉽지 않을 것입니다. 한편 2020년대 후반 기존 원전의 증설 계획은 주로 신흥국에 집중되어 있습니다.
출처: The Economist
서방의 AI 모델 기업들이 먼저 앞서 나갔더라도, 전력 공급 제약은 결국 중국에 유리하게 작용할 수 있습니다. 정책 입안자와 AI 기업이 이러한 격차를 메우기 위해 SMR를 받아들이는 이유입니다.
예를 들어 구글은 Kairos와 2030년부터 최대 500MW의 SMR 전력을 공급받는 계약을 맺었습니다. X-energy는 아마존에 전력을 공급하기 위해 워싱턴주에 Xe-100 원자로 12기를 설치할 계획입니다.
출처: GE Vernova
모든 SMR가 같은 것은 아닙니다
SMR는 기존 대형 원전과 구별되는 몇 가지 공통점을 갖습니다.
- 소형화: 단일 모듈의 출력은 일반적인 원전의 약 5~10%입니다.
- 표준화와 대량생산: 현장마다 맞춤 설계나 재설계를 하지 않고 공장에서 같은 설계를 연속 생산한 뒤 발전소 부지나 최종 고객에게 운송할 수 있습니다.
- 안전성 향상: 출력과 연료 보유량이 적어 사고 위험이 줄고, 사고가 발생하더라도 심각도를 낮출 수 있습니다.
- 설치 용이성: 기존 원전보다 비상계획구역(EPZ)이 훨씬 작고 사전 승인된 설계를 사용하므로 인허가 기간과 비용을 줄일 수 있습니다.
하지만 SMR끼리도 상당한 차이가 있습니다. 과거 설계를 단순히 축소하는 방식도 있지만, 지난 수십 년간의 원자력 기술 혁신을 적용해 안전성과 생산성을 높이는 방식도 있습니다.
SMR 설계 비교: Oklo와 주요 경쟁사
아래 표는 AI 및 산업용 전력 시장에서 경쟁하는 기존 방식의 SMR와 Oklo의 고속로 방식이 어떻게 다른지 보여줍니다.
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| 회사 | 핵심 원자로 유형 | 냉각재 / 시스템 | 연료 전략 | AI/데이터 센터 관점 | 핵심 차별점 | 주요 위험 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Oklo | 고속로(첨단 SMR) | 액체금속·용융염 계열 열 시스템(물을 사용하지 않음) | 재활용 연료 및 사용후핵연료를 소비하도록 설계 | 수용가 구내 또는 전력망 지원용으로 높은 가동률의 안정적 전력 공급을 지향 | 폐기물의 에너지 전환 + 긴 연료 교체 주기 | 규제 및 최초 상용화 실행 + 연료 재활용 확대 |
| NuScale | 경수형 SMR (가압) | 수냉식, 기존 플랜트 구조 | 표준 농축 우라늄 공급망 | 그리드 및 산업 고객을 목표; PPA를 통한 데이터 센터도 가능 | 첨단 설계 대비 가장 ‘익숙한’ 규제 경로 | 프로젝트 경제성 + 고객·전력회사 계약 위험 |
| X-energy | 고온 가스 원자로 (HTGR) | 헬륨 냉각, TRISO 연료 | HALEU / 첨단 연료 공급 의존성 | 여러 모듈 설치로 산업·데이터센터 집적지에 공급 | 강력한 열 출력(공정 열) + 모듈식 확장 | 연료 가용성(HALEU) + 제조 확대 |
| Kairos Power | 불소염 냉각 고온 원자로 | 용융염 냉각 (비수) | 첨단 연료 경로; 공급망 아직 형성 중 | 하이퍼스케일러 수요와 모듈식 제공을 공개적으로 강조 | 물리적 특성을 활용한 안전 설계 + 고온 효율 | 실증에서 상용화로 넘어가는 시점 |
| GE Hitachi (BWRX-300) | 경수형 SMR (BWR) | 수냉식, 단순화된 비등수형 설계 | 전통적인 우라늄 공급망 | 전력회사 규모의 설치를 지향하며 인근 전력망을 통해 데이터센터에 공급 | 배치 속도를 위한 ‘축소된 검증된 BWR’ 접근 | 부지 선정·인허가 + 대형 프로젝트 완수 능력 |
표 해설: 경수로는 일반적으로 최초 상용화 기술에 관한 미해결 과제가 더 적습니다. 반면 고속로, 용융염로, 고온가스로(HTGR) 같은 첨단 설계는 경제성이나 연료 유연성의 큰 개선을 추구하지만, 사업 실행과 인허가의 불확실성이 더 큽니다.
Oklo: 회사 개요 및 전략적 포지셔닝
Oklo는 2013년에 설립되었습니다. 회사 이름은 약 17억 년 전 자연적으로 지속적인 핵분열 반응이 일어났던 아프리카 가봉의 오클로 지역에서 따왔습니다.
Oklo는 오랫동안 AI 기술과 밀접하게 연결되어 있었습니다. OpenAI 창업자 샘 올트먼이 이사회 의장을 맡아 SPAC을 통한 상장을 이끌었기 때문입니다.
올트먼은 2025년 초 이해상충을 피하고 향후 제휴를 용이하게 하기 위해 물러났습니다. 그러나 Oklo는 여전히 AI용 SMR 기업이라는 입지를 유지하고 있습니다.
회사는 액체금속으로 냉각하는 고속로 방식의 SMR를 개발하고 있습니다. 원문은 이를 용융염 방식과 함께 설명합니다.
샘 올트먼 외에도 피터 틸, 페이스북 공동창업자 더스틴 모스코비츠, 여러 벤처캐피털의 지원을 받았습니다. 미국 에너지부와 아이다호 국립연구소도 Oklo를 지원합니다.
Oklo의 독특한 기술
고속로
이 부분에서 Oklo는 대부분의 다른 SMR 기업과 차별화됩니다.
Oklo는 기존 원자로와 달리 핵폐기물을 재활용할 수 있는 고속로를 설계합니다. 미국에 쌓인 폐기물만으로도 국가 전체에 150년간 공급할 에너지가 있다는 점에서, 이러한 방식은 우라늄 공급 제약을 완화할 잠재력이 있습니다.
고속로는 광속의 약 10%로 이동하는 고에너지 중성자를 활용합니다.
빠른 중성자는 기존 원자로에서 활용되지 못하는 우라늄 연료까지 사용할 수 있습니다. 따라서 고속로는 특히 재활용 연료나 초우라늄 원소 연료를 사용할 때, 기존 경수로보다 우라늄에서 몇 배 더 많은 유효 에너지를 얻을 수 있습니다.
수십 년간 가동된 실험용 증식로 II(EBR-II)는 후쿠시마 사고로 이어졌던 상황에 필적하는 조건에서도 안전을 유지할 수 있음을 보여주었습니다. EBR-II 시험에서는 냉각을 중단하고 정지 시스템을 사용하지 않아도 원자로가 손상 없이 자연스럽게 안정되고 스스로 정지하는 결과를 보였습니다.
고속로는 새로 채굴한 우라늄이 필요하지 않다는 장점이 있습니다. 업계가 수년에서 10년에 이르는 공급 부족 가능성을 우려하는 상황에서 중요한 특징입니다.
출처: WNA
Oklo의 설계
Oklo의 고속로는 채굴한 우라늄으로 더 많은 연료를 만드는 증식로가 아니라는 점에서 다릅니다. 대신 다른 원자로에서 발생해 축적된 핵폐기물을 소비하도록 설계되었습니다.
초우라늄 원소를 소비하면 남은 폐기물의 주성분이 수명이 더 짧은 핵분열 생성물이 된다는 추가 이점이 있습니다. 이에 따라 높은 방사성 독성이 지속되는 기간을 수만 년에서 수백 년 수준으로 줄일 수 있습니다.
폐기물의 수명이 줄어드는 이유는 고속로가 우라늄보다 무거운 초우라늄 물질을 소비하기 때문입니다. 플루토늄처럼 핵무기에 쓰이는 물질도 소모하므로 핵확산 위험을 줄일 수 있습니다. 고속중성자로는 더 다양한 연료 동위원소를 핵분열시킬 수 있고, 재활용 사용후핵연료의 불순물에도 덜 민감합니다.
출처: Oklo
Oklo는 원자로의 개념을 기본 원리부터 다시 검토하며 맞춤 제작 부품에만 의존하는 업계 관행에서 벗어나려 합니다. SpaceX (SPCX )가 로켓 비용을 획기적으로 낮춘 방식과 비슷합니다.
예를 들어 비가압 운전 방식을 선택하면 복잡하고 비싼 부품의 필요성이 줄고, 전체 설계가 단순해져 필요한 부품 수도 감소합니다.
액체금속 냉각 시스템은 물을 사용하는 방식보다 안전성과 현대적 공급망 활용 측면에서 이점을 추구하는 방향입니다. 원문에서는 이 부분에서도 액체금속과 용융염을 함께 언급합니다.
Oklo의 원자로는 연료 교체 주기가 최대 20년에 달해 가동 중단 시간이 적고 신뢰성이 높을 것으로 기대됩니다.
설치 면적이 훨씬 작아 기존의 거대한 발전소와는 전혀 다른 모습의 원전 부지를 만들 수 있습니다. Aurora 발전소 제품군은 최대 75MWe의 전기 출력을 제공하도록 구상되어 있으며, 전력 또는 열을 직접 생산할 수 있습니다.
출처: Oklo
회사는 원자로의 증기터빈 부분에 지멘스의 전문성을 활용할 예정이며, 터빈 조달은 이미 진행 중입니다.
고속로의 기술적·경제적 과제
고속로는 장점이 있지만 경수로보다 설계가 복잡하며, 역사적으로 이 점이 확산을 어렵게 했습니다.
따라서 동일한 원자로를 여러 번 건설해 연구개발 비용을 분산할 수 있는 설계여야 경수로와 비용 경쟁을 할 가능성이 있습니다. SMR의 모듈화와 연속 생산은 이 문제를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
또 다른 문제는 핵연료 재처리 비용이 새로 채굴·농축한 우라늄보다 상대적으로 높다는 점입니다.
그러나 핵폐기물은 계속 발생하고 있으며 어차피 처리해야 합니다. 같은 비용을 1만 년 이상 지속되는 유해 폐기물의 관리 대신 고속로 연료 생산에 활용할 수 있습니다. 이러한 조건은 고속로의 인기가 줄었던 1960~1970년대와는 다릅니다.
Oklo는 직접 해결에 나서 테네시주에 16억 8,000만 달러 규모의 첨단 연료 재활용 센터를 추진했으며, 2025년 4월 건설을 시작했습니다.
미국에 저장된 사용후핵연료 9만 4,000톤을 재활용해 얻을 수 있는 에너지는 석유 약 1조 3,000억 배럴에 해당하며, 사우디아라비아 매장량의 약 다섯 배입니다.
“첨단 원자력을 시장에 공급하는 데 가장 중요한 요소는 연료입니다. 사용후핵연료를 대규모로 재활용함으로써 폐기물을 기가와트급 전력으로 바꾸고 비용을 줄이며, 청정하고 안정적이며 저렴한 전력의 보급을 뒷받침할 미국 내 안정적 공급망을 구축하고 있습니다.” — Jacob DeWitte, Oklo 공동창업자 겸 CEO
Oklo의 진행 상황 & 타임라인
SMR 구축
Oklo는 초기 SMR 기업 중 하나지만 NuScale (SMR ) 같은 일부 경쟁사보다 진행 속도가 다소 느렸습니다. 혁신적인 액체금속 냉각 고속로를 선택한 것이 그 이유 중 하나입니다.
그럼에도 회사는 2027년 말 또는 2028년 초까지 아이다호 국립연구소(INL)에 첫 75MW 원자로를 설치할 것으로 예상합니다.
안정적인 전력을 빠르게 확보하려는 기업들과도 여러 계약을 체결했습니다.
그중 하나는 메타를 위한 오하이오 전력 공급용 1.2GW 프로젝트입니다. 데이터센터 구축을 지원하면서 오하이오 전력망에도 연결됩니다. 민간 자금으로 조달되어 오하이오 전력 소비자에게 비용을 부담시키지 않으며, 여러 해에 걸친 건설과 운영 과정에서 수천 개의 일자리를 만들 예정입니다. 첫 전력 공급 목표는 2030년입니다.
더 큰 프로젝트는 AI 데이터센터를 포함한 데이터센터 운영사 Switch와의 12GW 계약으로, 역대 최대 규모의 기업 전력 계약 중 하나입니다. 이를 이행하기 위해 2044년까지 다수의 Aurora 발전소를 설치하는 장기 계획입니다.
방사성동위원소
장기적으로 회사 사업의 중심은 SMR가 되겠지만, 더 일찍 매출을 창출할 수 있는 부가 사업으로 의료용 방사성동위원소를 추가했습니다.
방사성동위원소 시장은 2026년까지 557억 달러의 기회를 제공할 것으로 예상됩니다.
Oklo는 2024년 Atomic Alchemy를 2,500만 달러에 인수하면서 이 시장에 진출했습니다.
Oklo는 2026년 1월 승인된 미국 에너지부의 원자로 시범 프로그램(RPP)에 따라 방사성동위원소 시범 시설을 건설하고 있습니다. 아직 가동 날짜는 제시되지 않았지만, SMR에 사용할 핵연료에서 얻는 수익을 극대화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
동위원소 변환과 핵반응 활용은 의료를 넘어 반도체와 AI 산업에도 적용될 수 있습니다. Atomic Alchemy는 실리콘의 중성자 변환 도핑(NTD)을 통해 일부 실리콘 원자를 인 원자로 바꾸는 기술을 사용합니다. 반응을 정밀하게 조절하면 기존 방식보다 정확하고 균일하게 반도체 재료를 도핑하는 새로운 방법이 될 수 있습니다.
희귀 동위원소는 상업용 방사성동위원소 전력 시스템(RPS), 즉 핵전지에도 사용할 수 있습니다. Oklo는 이 분야에서 Zeno Power와 협력하고 있습니다. RPS는 우주 탐사선에 사용되며, 해저 탐사와 달 기지에서도 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
Oklo 투자 논제: 위험, 촉매제, 그리고 전망
현재 많은 SMR 기업이 원자력 산업의 재도약을 추진하고 있습니다. AI로 인한 전력 수요 전망이 갑자기 높아지면서, 여러 SMR 기업이 각자 수요를 확보할 가능성이 커졌습니다.
샘 올트먼과의 관계 때문에 Oklo는 AI 발전과 자주 연결됩니다. 그러나 미국이 핵심 금속, 의약품, 방산 제품 등의 생산을 자국으로 되돌리려는 만큼, Oklo와 다른 SMR 기업은 AI 외의 재산업화에서도 수혜를 볼 수 있습니다.
NuScale 같은 기업은 더 전통적인 설계로 위험을 줄여 규제 승인을 빠르게 받았습니다.
반면 Oklo는 핵폐기물을 사용하는 고속로를 선택해 잠재적 우라늄 부족의 영향을 줄이면서 독자적인 시장 영역을 구축했습니다.
예상보다 긴 지연을 겪은 뒤, Oklo는 이제 중요한 규제상 이정표를 통과하며 향후 몇 년 안에 첫 SMR 설치와 방사성동위원소 생산을 추진하는 궤도로 돌아오고 있습니다.
이를 통해 현금흐름이 생기면 추가적인 지분 희석 없이 생산을 확대하거나, 주가 상승으로 증자에 따른 희석을 줄일 수 있습니다. 이는 투자자의 신뢰를 높이는 데도 도움이 될 수 있습니다.
최신 Oklo(OKLO) 주식 뉴스와 동향
앞으로 주목할 점
향후 24개월 동안 Oklo의 가치는 규제 절차의 이행, 첫 부지의 건설 이정표, 방사성동위원소의 초기 매출 성과에 좌우될 것입니다. 초기 Aurora 설치가 일정대로 진행된다면, Oklo는 기대 단계에서 실제 운영 단계로 넘어가는 몇 안 되는 첨단 원자력 기업 중 하나가 될 수 있습니다.
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