중국의 AI 전력 해법, 원전은 지금·소형 원자로는 다음·핵융합은 그 이후

중국이 늘어나는 데이터센터 전력 수요에 대응해 원자력에 투자하고 있다는 소식은 하나의 질문으로 좁혀볼 수 있다. 언제 실제로 전기를 공급할 수 있느냐는 것이다. 가동 중이거나 건설 중인 기존 원전, 개발 단계의 소형모듈원자로(SMR), 실험 단계의 핵융합은 모두 추진되고 있지만 전력 공급까지의 거리는 다르다.4719

2030년 전력 수요 전망, AI 사용량만 뜻하지는 않는다

에너지 컨설팅업체 우드매켄지는 중국 전체 데이터센터의 연간 전력 사용량이 2030년 **774테라와트시(TWh)**에 이르러 현재의 약 4배, 중국 전체 전력 소비의 약 6%가 될 수 있다고 전망한다. AI가 전력 확보에 대한 관심을 키운 주요 배경이지만, 이 수치는 AI 작업에 쓰이는 전력만 따로 계산한 것이 아니다. 어디까지나 전망치이기도 하다.14 저탄소 발전 확대는 중국이 내세운 2060년 탄소중립 목표와도 맞닿아 있다.1

먼저 전력을 보탤 수 있는 것은 기존 원전

중국에는 가동 가능한 원자로 64기가 있고, 약 40기가와트(GW) 규모의 원자로 38기가 건설 중인 것으로 집계된다.4 이 같은 기존 핵분열 원전의 건설 계획은 2030년에 가까워지는 전력 수요에 핵융합 발전 구상보다 직접적인 영향을 줄 수 있다. 다만 새 원전의 전력이 데이터센터에 전용으로 공급된다는 뜻은 아니다. 데이터센터는 더 큰 전력망에서 전기를 공급받는다.414

쥔허뉴클리어: 2031년 시범 가동을 목표로 하는 SMR

상하이의 쥔허뉴클리어(Junhe Nuclear)는 벤처투자 3억 위안을 유치한 것으로 알려졌다. 첫 소형모듈원자로 시범 사업을 설계 중이며, 2031년께 가동을 목표로 한다. 폐쇄된 석탄화력발전소의 부지와 인력을 활용하는 방안도 논의하고 있다.717

SMR은 원자로를 소형·모듈형으로 설계한 핵분열 기술이다. 노바퓨전엑스가 개발하는 소형·분산형 핵융합 장치와는 다르다. 쥔허뉴클리어의 2031년 목표 역시 개발 일정이지, 발전소가 완공돼 전기를 공급하고 있다는 의미는 아니다.717

노바퓨전엑스: 투자금은 모였지만, 목표는 아직 실험 단계

핵융합 스타트업 노바퓨전엑스(NovaFusionX)의 누적 투자 유치액은 24억 위안으로 보도됐다. 엔젤 투자 5억 위안, 후속 엔젤 투자 7억 위안, 프리A 단계 투자 12억 위안을 합한 금액이다.18

회사는 ‘자기장 역전 배열’ 방식의 핵융합을 개발하면서 2026년 말 첫 플라스마 생성, 2029년 실험적 순에너지 이득을 목표로 제시했다.1819 창업자는 핵융합의 상용화까지 걸리는 기간을 5~10년으로 줄이겠다는 포부도 밝혔다.19

그러나 첫 플라스마는 장치에서 플라스마를 만들어냈다는 이정표이고, 실험에서 순에너지 이득을 얻더라도 지속적으로 사용할 수 있는 전력을 생산하는 과제는 남는다. 회사의 시범 발전 계획은 2030년대에 걸쳐 있다. 따라서 핵융합을 2030년 데이터센터 전력 수요 전망에 대응할 확정적인 공급원으로 볼 수는 없다.1219

미국과 비교할 때 봐야 할 것은 투자액만이 아니다

중국은 원자로 건설, 자국 내 장비 생산, 공공투자를 함께 추진할 여지가 있다. 한 중국 원전 사업에서는 장비의 90% 이상을 자국 공급업체가 제공한 것으로 보도됐다.50 핵융합 분야에서는 미국 전략국제문제연구소(CSIS)가 중국이 2023~2025년 최소 65억 달러의 공공자금을 동원했다고 추정했다. 이는 투자 규모에 관한 추정이지, 상업용 핵융합이 임박했다는 증거는 아니다.33

미국에도 기술기업의 투자가 연결된 민간 핵융합 산업이 있으며, 연방정부의 연구 지원과 개발 목표 달성에 연계된 지원 제도도 있다.2732 미국 정부의 로드맵은 2030년대 중반 초기 핵융합 발전소 도입을 목표로 하면서, 소재·연구시설·공급망·인력 분야에서 해결해야 할 과제를 짚는다.28 공공 지출 규모만으로 어느 나라가 핵융합을 먼저 상용화할지 단정할 수 없는 이유다.

결국 핵심은 서로 다른 시간표다. 기존 핵분열 원전은 이미 전력망에 기여하고 있고 건설 중인 사업도 완공되는 순서대로 기여할 수 있다. 쥔허뉴클리어는 2031년 시범 가동을, 노바퓨전엑스는 그에 앞선 핵융합 실험 성과를 목표로 한다. AI 전력 수요 증가는 세 분야에 대한 투자를 설명하지만, 세 기술의 전기가 같은 시점에 공급된다는 뜻은 아니다.4719