원자력 게임체인저 '우라늄'의 두 얼굴 / SBS Love FM 목돈연구소·원자재랩

Money Never Sleeps. 돈은 결코 잠들지 않는다.

끝없이 돌고 돌면서, 우리를 움직이게 하는 돈.
돈을 모으고, 굴리는 모든 노하우를 알려드리는 SBS Love FM 『목돈연구소』에서
매주 금요일 함께하는「원자재 랩」 2021년 6월 11일 주요 내용입니다.

[주요 내용]

Q. 탄소배출 감소 대안으로 'SMR 사업'이 대두되고 있다.

- 탈원전 정책 기조 속, 미묘한 정책 변화 감지
- 탈탄소 핵심기술 확보로 무게중심 이동
- 정부, 국내 원전 비중 축소와 별개로 원전 수출은 적극 지원 방침

Q. 빌 게이츠가 이 이야기를 꺼내면서 이슈가 되었다.

- 게이츠 창업자가 설립한 원전 스타트업 '테라파워',
미 와이오밍주에 혁신적인 방식의 4세대 원전 설립으로 전기 생산 계획발표
- 테라파워, 2029년 345MW 규모의 4세대 원자로 공개 예정
- 테라파워, 서던컴퍼니, 오클로 파워, 뉴스케일, 웨스팅 하우스 등 개발 박차
- 미국, 중국, 일본, 캐나다, 프랑스, 호주 등도 연구 본격 시작

Q. GIF의 6가지 방식의 4세대 원자로는 무엇인가.

- 기존 원자로에서 쓰이는 중성자보다 빠른 중성자 사용
- 높은 연료 효율, 핵폐기물 최소화, 경제성 및 안전성 추구
- 소듐냉각고속로(SFR), 초고온가스로(VHTR), 납냉각고속로(LFR),
용융염원자로(MSR), 초임계압수냉각로(SCWR), 가스냉각고속로(GFR) 등 6개 원자로

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1) SFR: 4세대 선두주자. 까다로운 증기발생기 설계. 원자로에서 발생하는 열을 액체소듐으로 식히는 방식 → '테라파워'가 사상 첫 시도
2) VHTR: 중국, 2018년 210MW급 실증로 구축. 방사성 누출이 없는 헬륨가스를 냉각재로 사용.
3) LFR: 액체 납이나 납-비스무트 합금을 냉각재로 사용. (러시아, 잠수함 동력원으로 사용)
4) MSR: 액체 핵연료인 용융염을 사용하여 외부 누출시 바로 굳는 중대 사고를 원천적 차단 가능.
5) SCWR: 물의 임계점(374℃, 22.1MPa) 이상에서 운전되는 고온·고압의 원자로. 물을 냉각재로 사용하여 효율 향상.
6) GFR: 냉각재로 헬륨, 수증기, 공기, 또는 CO2 등의 기체를 사용하고 고속 중성자에 의한 핵분열 반응으로 발생한 열에너지를 이용하는 원자로.

Q. 소형모듈원자로(SMR)은 무엇인가.

- 원자로와 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등의 주요기기를
하나의 용기에 일체화시킨 원자로.
- 공장 제작과 현장조립 모두 가능.
- 소형 특성상 전력망과 무관한 분산형 전원, 수소생산, 해수담수화 등 다양한 활용 강점.

Q. 탄소중립이란 글로벌 아젠다 속에서 '소형 원자로'에 대한 두 가지 시선이 있다.

- 원자력발전소를 대체할 수 있는 사실상 유일한 청정 에너지원 및 화석연료 대신 탄소배출 없는 핵발전으로 기후위기 대응책이라는 의견.
- 체르노빌과 후쿠시마 핵사고. 후쿠시마 원전 오염수 해양 방출 결정 규탄. 폭염, 태풍, 푹우 등의 이상기후 현상 및 기후위기로 인한 핵발전 또한 무사하지 않다는 의견.

Q. 원자력과 관련이 있는 원자재 우라늄 선물. 어떠한 특성이 있나.

① 엄청난 에너지
- 우라늄 1㎏의 에너지 = 석유 9000드럼 = 석탄 3000t

② 방사능 위험
- 원자력 발전소, 이산화탄소를 내뿜지 않는 대신에 방사능 물질이 방출 위험 보유

③ 무기 제작 원료
- 인류 최초로 전쟁에 사용됐던 원자폭탄 Little Boy에 우라늄 사용.
- 우라늄, 납보다 70% 높은 밀도. 폭탄 외에도 훨씬 다양한 무기 제작에 사용.

④ 레몬색부터 녹색까지 다양한 색깔 활용
- 초기 사진술에서 색을 넣거나 명암을 낼 때 사용
- 서기 1년 쯤부터 도자기 유약에 산화 우라늄 사용
- 19세기 초반에는 산화우라늄으로 스테인글라스 제작
- 1920년~1940년 사이 ‘아르데코 미술 양식'으로 우라늄유리 각광

⑤ 보호재
- 감손 우라늄, 엑스선이나 감마선
- 인체를 투과하는 방사선을 흡수하는 능력으로 보호재로 활용

⑥ 탐지기의 핵심 부품
- 전기 센서, 고주파 오실 레이터 등
- 자기장에 따라 크기를 바꾸는 자기변형 특성

⑦ 운송용 재료
1) 보잉 747, 기종에 따라 우라늄이 약 0.5~1.5톤 정도 함유 (우라늄 낙진 우려에 현재는 사용금지)
2) 레이싱카 무게를 최대한 가볍게 만드는 바닥짐에 활용
3) 요트의 중심을 잡아주는 킬(Keel)
4) 유정의 원유시추기 펌프잭(Pump jack)에서 회전속도를 고르게 하기 위해 장치된 플라이휠 바퀴 및 균형추
5) 자이로스코프(Gyroscope)등

Q. 우라늄의 최근 가격대는 어떠한가.

- 파운드당 $32/lb 선, 올해들어 연초대비 3% 정도 상승

- 두 번의 눈에 띄는 가격 급등 이후 박스권
1) 2008년~2009년쯤 서브프라임 모기지 시기
2) 2011년 후쿠시마 사태

Q. 가격 변동 원인은 무엇인가.

1) 2008~2009년 급등 원인
- 2008~2009년 당시 에너지 공급 안정성 및 탄소배출 우려 제기
- 카자흐스탄 카자톤프롬 (kazatomorom https://kazatomprom.kz/en )의 공급 차질
- 우라늄 추출에 필요한 황산 부족 현상으로 공급 차질
- 이상기후 현상: 호주의 회오리, 캐나다의 홍수

- 카자톤프롬 , 전세계 생산이 22%(1천 200만톤)를 생산 기업
- 카자톤프롬 주가, 연초 대비 80% 이상 상승

2) 2011년 급등 원인
- 2010년 6월, 40달러 → 2011년 1월~2월초에 73달러
- 중국의 원자력 발전소 건설 시기와 맞물림.
- 중국, 현재 16개 원자력발전소의 49기가 운영 중(2020년 총용량 51,027.16㎿e)

3) 2011년 가격 폭락 원인
- 2011년 3월 11일 후쿠시마 원전 사고 발발
- 이후에 2017년까지 하락추세 → 대부분의 우라늄 관련 기업, 생산 캐파 감소

Q. 향후 가격추이는 어떠한다.

- 글로벌 데이터 어소시에이트
: 코로나19로 작년 전세계 우라늄 생산량은 4만 9천 700t으로 9.2% 감소 → 생산차질을 겪었던 광산들 활동 재개 → 올해 전세계 생산량 3.1% 회복으로 5200t 예상 → 향후 2021~2025년 연평균 6.2%의 복합성장률(CAGR)을 기록으로 2025년 6만 5천 200t 예상

- 호주증권거래소: 우라늄, 향후 파운드당 50달러 선까지 상승 예상

Q. 우라늄의 최대 생산국은?

- 우라늄, 2018년 20% 공급부족 및 2019년 19% 공급부족
- 1위, 카자흐스탄(약 5천 500만톤 중 약 2천 300만톤을 생산)
- 2위, 캐나다(700만톤 생산)
- 3위, 호주(660만톤 생산)

Q. 우라늄의 최대 소비국은?

- 우라늄 사용, 소량의 무기 및 대부분 원자력 발전에 사용
- 1위 미국, 2위 프랑스, 3위 중국, 4위 러시아, 5위 한국

Q. 우라늄을 대표하는 ETF는?

- Global X Uranium ETF (NYSE:URA)
- URA ETF, 연초대비 약 54% 상승
- URA ETF, 카자흐스탄 및 캐나다 중심으로 에너지 부문 집중적 구성

- URA ETF 포함 주요 기업
1) 연초대비 61% 정도 상승한 카메코 Cameco (NYSE:CCJ)
2) 연초대비 75% 상승한 넥스젠에너지 NexGen Energy (TSX:NXE)
3) 연초대비 123% 상승한 데니슨 마인스 Denison Mines (NYSE:DNN)