우라늄 매장량이 캐나다가 미래 친환경 에너지의 주요 플레이어가 될 준비가 되었음을 시사한다

원자력의 재도약을 이끄는 힘

친환경 에너지를 논할 때는 보통 태양광과 풍력, 때로는 지열을 떠올린다. 최근에는 원자력도 함께 거론된다. 원자력 역시 탄소 배출이 적은 전력원이기 때문이다. 탄소 배출 감축은 재생에너지 확대의 핵심 목적이다.

원자력은 날씨와 관계없이 비교적 예측 가능한 전력을 지속적으로 생산할 수 있다. 풍력과 태양광이 같은 역할을 하려면 전력망의 다른 유연성 자원과 함께 대규모 배터리 저장장치 등이 필요할 수 있다.

에너지 공급의 탈탄소화가 시급하다는 점에서, 이 글은 배터리 기술의 성숙과 보급만 기다리기보다 이용 가능한 원자력도 활용해야 한다고 주장한다. 석유·가스·석탄은 여전히 세계 에너지 공급의 큰 부분을 차지하며, 이를 대체하려면 여러 저탄소 기술을 함께 확대해야 한다.

그러나 원자력발전소에는 우라늄 연료가 필요하다. 채굴과 전환·농축 등 연료 공급망의 일부가 특정 국가에 집중되어 있어 러시아와 중국을 둘러싼 지정학적 갈등이 서방의 공급 안정성에 영향을 줄 수 있다. 캐나다는 공급 다변화에서 중요한 역할을 할 수 있는 나라다.

우라늄, 전략적 자원으로서

우라늄은 원자력 시대가 시작된 이래 전략 자원이었다. 미국이 많은 양의 광석을 확보한 것은 최초의 원자폭탄 개발로 이어진 맨해튼 계획의 중요한 기반이었다.

핵무기의 파괴력 때문에 충분한 우라늄을 생산하거나 확보하는 일은 미국과 소련, 프랑스, 영국, 중국 등 주요 강대국의 안보 과제가 되었다.

냉전이 끝나고 핵무기 일부가 해체되면서 우라늄은 상대적으로 관심이 덜한 원자재가 되었다. 러시아와 카자흐스탄 등 구소련 지역 국가들이 미국과 서방에 상당량을 공급했다.

카자흐스탄은 세계 우라늄 채굴의 큰 비중을 차지하며, 러시아는 전환·농축 등 핵연료 공급망에서 중요한 역할을 한다. 광산 생산과 발전소 수요 사이의 차이는 재고, 재처리 연료, 과거 핵무기에서 전환된 우라늄 등 여러 2차 공급원으로 보완되어 왔다. 그 차이를 모두 해체 핵무기에서 나온 우라늄으로 설명할 수는 없다.

새로운 불안정한 세계 질서

러시아·중국과 미국 및 동맹국 사이의 긴장이 커지면서 냉전 이후의 공급 환경도 달라졌다. 과거 대규모 핵무기 해체에서 나왔던 공급을 계속 기대하기는 어렵지만, 모든 2차 우라늄 공급이 사라졌다는 뜻은 아니다. 핵전력 확대는 추가 수요 요인이 될 수 있다. 미국 국방부는 중국이 2030년까지 핵탄두 1,000기 이상을 보유할 수 있다고 전망했다. 이는 확정된 결과가 아니라 전망이다.

“중국은 역사상 가장 빠른 속도로 핵전력을 확대하고 가장 야심 찬 현대화를 추진하고 있다.

10년 전 인민해방군의 핵전력 현대화 노력과 비교하면, 현재의 노력은 규모와 복잡성 모두에서 과거 시도를 크게 능가한다.”

미 국방부 정보기관 보고서

본문이 인용한 미국 3,748기와 러시아 5,580기는 조사 시점과 집계 범위가 다를 수 있어 그대로 비교하기 어렵다. 중국의 증강이 앞으로 같은 속도로 이어질지도 단정할 수 없다. 냉전기의 최대 보유량으로 거론되는 소련 약 46,000기와 미국 31,225기는 당시의 대규모 군축이 이후 수십 년간 2차 우라늄 공급에 기여할 수 있었던 배경을 보여준다.

우라늄, 지정학적 무기로서

카자흐스탄과 우즈베키스탄의 광석을 포함하는 러시아 연계 핵연료 공급망은 우크라이나 전쟁 이후 서방의 주요 관심사가 되었다.

미국에서는 러시아산 저농축 우라늄 수입을 금지하는 법이 2024년 5월 서명되었고, 금지 조치는 8월 11일 발효되었다. 일정 조건에서는 한시적 면제가 허용되었다. 한편 니제르는 프랑스 기업 Orano가 추진하던 주요 우라늄 광산의 허가를 취소했다. 이는 쿠데타 이후 러시아와의 관계가 가까워진 상황에서 이루어졌다. 2024년 9월에는 푸틴이 우라늄 수출 제한을 검토할 수 있다고 밝혔다.

2024년 11월에는 러시아가 미국에 대한 농축 우라늄 수출을 한시적으로 제한한다고 발표했다. 특별 허가에 따른 예외가 있어 모든 우라늄 수출의 전면 중단으로 표현하는 것은 부정확하다.

이는 미국 원전의 연료 조달에 영향을 줄 수 있다. 본문이 인용한 통계에서 주요 우라늄 공급국의 비중은 캐나다 27%, 카자흐스탄 25%, 러시아 12%, 우즈베키스탄 11%, 호주 6%다. 이 수치는 해당 통계 기간의 우라늄 공급 비중이며 농축 서비스의 국가별 비중과 같지는 않다.

카자흐스탄의 주요 우라늄 생산업체 Kazatomprom 경영진은 대러 제재로 서방 수출의 물류가 어려워지면서 아시아 시장으로 판매를 돌릴 유인이 커졌다고 밝혔다. 이는 서방 수출 중단이 이미 결정되었다는 뜻은 아니다.

“생산량 대부분을, 어쩌면 전부를 아시아 협력사에 판매하는 편이 훨씬 쉽습니다. [out]특정 국가의 이름은 언급하지 않겠습니다만, 그들은 우리 생산량 거의 전부를 흡수할 수 있습니다. 북쪽의 협력사들도 마찬가지입니다.”

메이르잔 유수포프 — Kazatomprom 최고경영자

중국은 향후 수십 년에 걸쳐 원전 100기 이상을 건설하는 대규모 계획도 추진하고 있다. 계획이 실현된다면 군사용 수요를 제외하더라도 우라늄 수요가 늘어날 수 있다. 다만 건설 일정과 실제 수요 증가가 보장된 것은 아니다.

본문이 인용한 통계에서 원자력은 미국 전력의 약 19%를, 재생에너지는 약 21%를 공급한다. 따라서 연료 조달의 안정성은 중요하며, 특정 공급망에 대한 의존도를 줄이려는 움직임이 커지고 있다.

캐나다, 서방의 우라늄 수도가 되다

캐나다, 특히 서스캐처원 북부의 애서배스카 분지에는 고품위 우라늄 광상이 풍부하다. 높은 품위는 채굴·처리 물량을 줄이는 데 유리할 수 있지만, 비용과 환경 영향은 광산별 지질, 채굴 방식, 인허가 및 관리 수준에도 달려 있다.

출처: Denison

“우라늄은 세계 여러 곳에 있지만 캐나다, 호주, 카자흐스탄에 특히 풍부합니다.

캐나다 애서배스카 지역의 특징은 우라늄 광석의 품위가 특히 높다는 점입니다.”

마르쿠스 피로 — 맥마스터대학교 원자력공학 교수, BBC 인터뷰.

이 지역에는 Cameco의 (CCJ )맥아더리버 같은 가동 광산과 여러 개발 예정 프로젝트가 있다. 래빗레이크는 2016년 생산을 중단하고 유지·관리 상태에 들어갔으므로 가동 광산으로 분류해서는 안 된다.

캐나다에는 우라늄 전환과 핵연료 제조 시설도 있다. 그러나 전환·연료 제조와 우라늄 농축은 다른 공정이며, 캐나다가 상업적 농축까지 모두 국내에서 수행하는 완결된 공급망을 갖췄다는 뜻은 아니다. 캐나다는 핵연료 공급망의 여러 단계에서 중요한 역할을 하며 확대 가능성도 있다.

애서배스카 분지의 대규모 광상과 우라늄 수요 증가는 새로운 채굴 프로젝트 개발을 자극하고 있다.

이들 프로젝트는 기존 주요 생산업체인 Cameco의 공급을 보완할 수 있다. Cameco는 세계 주요 우라늄 생산업체 ^{중 하나}이며, 자세한 내용은 별도 기사 “Cameco(CCJ) 집중 분석: 서방 원자력 부흥의 기반”에서 다룬다. Cameco는 또한 2023년 11월 완료된 거래로 Westinghouse 지분 49%를 확보했다. 이는 우라늄 채굴뿐 아니라 원자로 기술과 서비스 사업에도 간접적으로 참여한다는 의미이며, Cameco 자체가 모든 원전 제조 사업을 직접 운영한다는 뜻은 아니다.

새로운 캐나다 우라늄 프로젝트

넥스젠

NexGen Energy의 Rook I 프로젝트에는 대규모 Arrow 우라늄 광상이 포함된다. 인허가와 개발이 완료되면 캐나다 생산량을 크게 늘릴 수 있는 사업이다. 서방 공급의 최대 50%를 담당할 수 있다는 주장은 계획 생산량과 비교 기준에 따른 전망이며, 이미 달성한 시장 점유율이 아니다.

이 야심 찬 사업은 대규모 광상을 개발하려는 계획이다. 실제 생산량과 세계 공급에서 차지할 비중은 인허가, 자금 조달, 건설 및 가동 성과에 달려 있다.

회사는 예상 우라늄 생산량이 약 4,600만 가구, 즉 미국 가구의 약 3분의 1에 해당하는 전력을 생산하는 데 기여할 수 있다고 설명한다. 연간 이산화탄소 3억 톤 또는 자동차 7,000만 대에 해당한다는 수치도 비교를 위한 시나리오상의 환산치이며, 프로젝트가 이미 실현한 감축량은 아니다.

데니슨 마인즈

이 회사의 대표 사업은 Wheeler River 프로젝트로, Phoenix와 Gryphon 우라늄 광상을 포함한다. 기사 작성 당시 최초 생산 목표 시점은 2027~2028년이었다.

회사는 Waterbury Lake 프로젝트 지분 69.44%도 보유한다.

Denison 프로젝트의 특징은 낮은 예상 생산 비용이다. 일부 프로젝트는 저비용 카자흐스탄 광산과 경쟁할 수 있을 것으로 전망되지만, 이는 개발 가정에 따른 추정치다.

회사는 McClean Lake 우라늄 처리시설 및 광산 지분 22.5%도 보유한다. 본문은 이 시설이 세계 우라늄의 약 11%를 처리한다고 설명하지만, 그 비중은 해당 기간의 처리량에 따라 달라진다. 광미 저장시설 확장 승인은 처리 확대를 뒷받침할 수 있으나 그 자체로 생산 증가를 보장하지는 않는다.

다른 우라늄 프로젝트의 소수 지분으로는 McClean Lake(Orano) 22.5%, Midwest(Orano) 25.17%, Millennium(Cameco) 15% 등이 있다.

팔라딘 에너지

Paladin Energy는 호주 기업으로, 캐나다의 초기 개발 단계 우라늄 업체들과는 달리 나미비아의 Langer Heinrich 광산에서 이미 생산한다. 이 광산은 2018년 유지·관리 상태로 전환되었다가 2024년 생산을 재개했다. Paladin이 지분 75%, 중국 국유기업 CNNC가 25%를 보유한다.

회사의 향후 사업 중 하나인 Michelin 프로젝트는 북미의 주요 우라늄 광상 6개를 포함하며 총 광물자원량은 우라늄 1억 2,770만 파운드다. 광물자원량은 경제적 채굴이 입증된 매장량과 구분해야 한다.

Michelin 프로젝트는 캐나다 동부 래브라도에 있다. 회사는 호주에서도 Mount Isa와 Manyingee 프로젝트 탐사를 진행한다.

Paladin은 캐나다 서스캐처원주의 우라늄  개발업체 Fission을 11억 캐나다달러에 인수하는 거래를 추진했다. 기사 작성 당시 거래는 캐나다 혁신·과학·산업부 장관의 확대된 국가안보 심사 대상이었다. 이 설명은 2024년 당시의 진행 상황을 반영한다.