원자로 유형(가압수형 원자로, 끓는 물 원자로, 소형 모듈형 원자로 및 고급 원자로)별 원자로 건설 시장 규모 및 점유율 애플리케이션; 및 가치 사슬 - 글로벌 공급 및 수요 분석, 성장 예측, 통계 보고서 2025-2037

원자로 건설 산업 - 지역 범위

APAC 시장 예측

아시아 태평양 원자로 건설 시장은 2037년 말까지 33.3% 이상의 수익 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이 지역은 상당한 시장 역학을 통해 원자로 건설의 글로벌 진원지로 부상하고 있습니다. 세계경제포럼(WEF)은 2022년 현재 이 지역에 건설 중인 원자로가 35기라고 밝혔다. 중국, 일본, 인도가 원자력 발전을 주도하고 있습니다. 아시아에는 또 다른 220개의 원자력 발전소가 제안되었습니다.

중국은 전 세계 원자력 에너지 부문에서 가장 역동적이고 빠르게 성장하는 국가 중 하나입니다. 세계 최대의 온실가스 배출국인 한국은 탄소 배출을 줄이고 에너지 안보를 개선하며 증가하는 전력 수요를 충족시키기 위한 전략의 일환으로 원자력에 막대한 투자를 하고 있습니다. 이러한 원자력 에너지에 대한 공격적인 추진은 정부 정책과 기술 발전의 지원을 받아 중국을 글로벌 원자력 산업의 주요 주체로 만들었습니다.

중국은 핵연료 농축, 사용후핵연료 재처리, 폐기물 관리 등 핵연료주기 개선에 주력하고 있습니다. 중국은 원자력 발전의 에너지 안보, 비용 최적화, 장기적인 지속 가능성에 대한 필요성에 따라 빠르게 성장하는 원자력 에너지 부문을 지원하기 위해 통합 연료 주기 시스템을 개발했습니다.

중국의 핵연료 주기

우라늄 채굴 및 제분

국가에는 주로 신장, 내몽고, 장시, 광둥 등의 성에 국내 우라늄 광산이 있습니다. 증가하는 수요를 충족시키기 위해 중국은 카자흐스탄, 남비아, 캐나다 및 호주에서 우라늄을 수입하는 등 수입 우라늄에 크게 의존하고 있습니다. 이 나라는 약 200만 톤의 우라늄을 보유하고 있어 우라늄이 풍부한 국가임을 선언하고 있습니다. 2021년 1월 현재 확인된 회수 가능 자원은 USD 130/kg 기준 223,900tU에 달하며, 이 중 107,600tU가 합리적으로 보장됩니다. 또한 추출된 우라늄 광석은 국내외 제분 시설에서 옐로케이크로 가공됩니다.

전환 및 강화

우라늄 광석은 농축 과정에 사용되는 기체 형태인 육불화우라늄(UF6)으로 변환됩니다. 중국은 원자로용 농축 우라늄을 생산하기 위해 가스 원심분리기 농축 시설을 운영하고 있다. 주요 시설은 중국원자력연료공사(CNFC)에서 운영합니다.

연료 제조

농축된 UF6는 연료 제조 시설로 운반되어 다시 가스로 가열되고 화학적으로 이산화우라늄 분말로 처리됩니다. 분말은 세라믹 펠릿으로 분쇄되고 고온(2550F 이상)에서 소결(구워집니다)됩니다. 연료봉은 펠릿을 금속 튜브에 넣고 원자로 도입을 위해 준비된 연료 집합체에 배열하여 생성됩니다. 핵연료 집합체는 품질 보증 표준에 따라 제조되며 PWR과 같은 특정 원자로 유형을 위해 특별히 제작되었습니다.

중국은 원자로용 연료 집합체를 생산하기 위해 여러 개의 연료 제조 공장을 운영하여 원자력 발전소에 안정적인 공급을 보장합니다. 중국국가원자력공사(CNNC)는 TVEL, Areva, Westinghouse로부터 이전받은 특정 기술을 사용하여 연료 제조를 담당하고 있습니다. 제조 연료에 대한 수요는 2013년에 약 1,300tU, 2020년에 1,800tU였습니다. 정확한 수치는 새로운 원자로의 초기 노심 부하에 대한 필요성으로 인해 다양합니다.

전력 반응기

전기 생산 과정은 중성자에 의한 우라늄 원자의 분열(분열이라고도 함)로 시작됩니다. 235U 원자를 분리한 후 우라늄 원자의 중성자는 추가 235U 원자와 충돌합니다. 연쇄 반응이 시작되어 열이 발생합니다. 이 열은 물을 가열하여 증기로 변환하는 데 사용됩니다. 증기는 전기를 생산하는 발전기에 연결된 터빈에 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 2011년부터 2020년까지 중국은 37개의 원자로를 전력망에 연결했습니다. 이 원자로의 용량은 약 36GW였으며, 이는 이 기간 동안 전 세계적으로 추가된 원자력 발전 용량의 약 60%에 해당합니다.

재처리, 재활용

사용후 핵연료는 새로운 연료와 부산물로 재처리될 수 있습니다. 원자로 가동 5년 후, 연료는 잠재적 에너지의 거의 90%를 유지합니다. 2015년 3월 설립된 CNNC Longrui Technology Company는 간쑤성 진타 인근 간쑤 원자력 기술 산업단지에 연간 200톤의 사용후 연료를 처리할 수 있는 실증 연료 재처리 공장을 건설하고 있습니다. 운영은 2025년경에 시작될 것으로 예상됩니다.

사용후 연료 저장고

사용후연료는 원자로에서 사용된 핵연료입니다. 간쑤성 중부 란저우에서 북동쪽으로 25km 떨어진 란저우 핵연료 단지에 중앙 집중식 사용후핵연료 저장시설이 개발됐다. 프로젝트 초기 단계의 저장 용량은 550톤이며 최대 1,300톤까지 늘릴 수 있습니다.

폐기물 관리

14차 5개년 계획에 따라 고준위 폐기물을 분리하기 위한 지하 실험실 작업이 2021년 6월 시작되었으며, 건설 기간은 7년, 운영 목표는 50년입니다. 터널 길이는 13.4㎞, 연면적은 239만㎡다. 예상 비용은 4억 2천만 달러입니다. 이 프로젝트는 베이징 우라늄 지질학 연구소(BRIUG)가 주도하고 있다. 핵 폐기물 관리에 대한 중국의 강력한 접근 방식은 환경 및 안전 문제를 해결하면서 원자력 에너지의 지속 가능한 발전에 대한 의지를 반영합니다.

인도 정부는 여러 계획을 통해 원자로 투자에 있어 상당한 진전을 이루고 있습니다. 2024~25년 연방 예산은 인도 원자력 부문의 중요한 이정표입니다. 정부는 원자력 발전 프로젝트에 2억 7천만 달러를 투자했는데, 이는 국가의 원자력 인프라 개발에 상당한 투자가 이루어졌음을 나타냅니다. 또한 예산에는 특히 원자력 규제위원회(AERB)에 1,400만 달러가 포함되어 있어 원자력 부문의 규제 통제 및 안전 조치를 강화하는 데 중점을 두고 있음을 보여줍니다.

또한 정부는 민간 기업에 원자력 프로젝트에 투자하도록 초청장을 발행했습니다. 인도는 원자력 에너지 부문에 대한 민간 투자에서 총 260억 달러를 조달하기를 희망하고 있습니다. 이러한 노력은 민간 투자자가 이전에 국영 기업이 통제했던 원자로 건설 시장에 참여할 수 있는 중요한 기회를 제공하여 원자력 발전 용량 확대에 기여합니다.

북미 시장 분석

북미 원자로 건설 시장은 예상 기간 동안 상당한 점유율을 차지할 것입니다. 시장은 상대적으로 단편화된 환경을 특징으로 합니다. 특정 지역 회사와 함께 글로벌 플레이어가 이 시장을 지배하고 있습니다. 이러한 서로 다른 기업의 집중은 광범위한 전문 지식과 기술을 보여줌으로써 원자력 건설 산업의 다양한 부분에 서비스를 제공할 수 있게 해줍니다. 산업이 발전함에 따라 이러한 전문 회사 간의 경쟁은 여전히 ​​치열하며 각 회사는 계약 및 프로젝트를 놓고 경쟁합니다. 시장의 세분화된 특성은 기업이 입지를 강화하고 범위를 확장하려고 함에 따라 공동작업과 통합의 잠재력을 나타냅니다.

미국에서 원자로 건설 시장은 기존 에너지 회사, 혁신적인 스타트업, 첨단 원자로 기술을 전문으로 하는 엔지니어링 회사가 혼합되어 주도되고 있습니다. Vogtle 발전소는 Georgia Power의 두 번째 원자력 시설이자 Southern Company 시스템의 3개 원자력 시설 중 하나입니다. Georgia Power, Oglethorpe Power Corporation, Georgia Municipal Electric Authority, Dalton Utilities가 Vogtle 발전소를 공동 소유하고 있습니다. 1호기는 1987년, 2호기는 1989년에 상업 운영을 시작했습니다. 회사는 최근 Vogtle 3호기와 4호기의 상업 운영을 완료하여 Vogtle 플랜트를 미국 최대 청정 에너지 발전소로 만들었습니다. 3호기는 2023년 7월 31일에 상업 운영을 시작했고, 4호기는 2024년 4월 29일에 상업 운영을 시작했습니다.

미국 에너지부(DOE)도 첨단 원자로 실증 프로그램(ARDP)과 같은 계획을 통해 첨단 원자력 기술에 자금과 정책 지원을 제공합니다. ARDP는 미국 업계와의 비용 공유 계약을 통해 첨단 원자로 실증을 가속화할 것입니다. ARDP는 초기 자금으로 1억 6천만 달러를 제공하고 국립 원자로 혁신 센터(National Reactor Innovation Center)를 활용하여 원자로를 청사진에서 현실로 구현하기 위해 세계적으로 유명한 국립 연구소 시스템의 역량을 활용함으로써 ARD 기술을 신속하게 테스트하고 분석할 것입니다.

캐나다에서는 캐나다 원자력 안전 위원회(CNSC)가 발전소 건설 전 필요한 환경 연구부터 운영이 완료된 후 시설의 해체에 이르기까지 각 원자력 발전소의 수명 주기의 모든 측면을 감독합니다. 1960년대 초부터 캐나다의 원자력 발전소에서는 상업용 전기를 생산해 왔습니다. 현재 3개 지역의 5개 부지에 22개의 원자력 발전소가 있습니다. 원자력 에너지는 캐나다 전기의 약 15%를 생산합니다.  캐나다의 모든 원자력 발전소는 CANDU(캐나다 중수소-우라늄) 원자로를 사용합니다. 이러한 가압 중수로는 천연 우라늄을 사용하며 중수를 냉각수와 감속재로 사용합니다.