총선 이후 원전에 대한 우려가 관련주 주가에 영향을 주었지만 그 정도는 제한적이었습니다. 앞으로 AI, 전기차 등의 확산으로 더 많은 전기가 필요하다는 점은 이론의 여지가 없으며, 발전 믹스 효율성 제고 측면에서 원전은 필연적으로 채택할 수 밖에 없는 발전 수단입니다. 지속적인 관심이 필요해보입니다.
ㅁ 원자력발전의 개념과 종류
ㅇ 개념
- 핵분열 연쇄반응으로 만든 열로 물을 뜨겁게 하고,
뜨거워진 물에서 생성된 수증기로 터빈발전기로 전기 생산
- 핵분열에는 U235 우라늄만 사용 가능 ▷ 전세계 우라늄의 1% 정도 뿐
ㅇ 종류 : 전체 발전소 중 PWR 방식이 70% / BWR 방식이 13% / 기타 17%
- PWR (Pressurized Water Reactor : 가압수형 원자로)
냉각재 및 중성자 감속재로 압력을 가한 물을 사용하는 원자로.
원자력 발전으로 뜨거워진 물로 다른 물을 중탕해서 증기 생성.
사고 나도 방사능 물질이 원자로 내에 머물러 구조적 안정성 높음
- BWR (Boling Water Reactor : 비등수형 원자로)
냉각재 및 중성자 감속재로 일반 물 사용.
원자로에서 뜨거워진 물에서 생성된 증기로 터빈 구동.
터빈 발전 후 증기를 다시 식혀 물로 만들어 원자로에 재사용.
구조가 비교적 간단해 만들기 쉽고 제어 쉽고 싸고 효율도 좋음.
그러나 오염된 냉각수가 원자로 격벽을 돌아다니는 구조라서 위험성 높음.
후쿠시마, 체르노빌에 사용된 구조
ㅁ 세계 원자력 발전 동향
ㅇ '11년 후쿠시마 원전 사고 이후 국가별 원전 향방 달라짐
- 일본, 프랑스, 미국 등 국가는 감소
- 중국, 러시아, 인도 등 국가는 증가
▶ 특히, 중국의 원전 발전량은 '10년 70TW.h에서 '22년 395TW.h로 6배 증가
(전체 발전 중 원전 비중 '10년 1.8% > '22년 5%로 증가)
- 한국은 '10년 141TW.h에서 '22년 167TW.h로 증가
(전체 발전 중 원전 비중 '10년 32% > '22년 30%로 하락)
ㅇ 미국은 전세계 원자력 발전용량 1위 but 건설 어려움
- 1위 미국 용량 94.7GW / 2위 프랑스 61.4GW
- 중국은 52.2GW 이나 건설 중인 용량이 30.9GW
▶ 완공 시 프랑스 제치고 2위 원자력 발전 국가될 예정
- 미국도 현재 10.5GW 원전 건설 제안이 있으나 건설 중 or 계획은 없음
ㅇ 현재 건설 중인 원전 종류는 러시아 점유율이 가장 많음
- 건설 중 58기 노형 중 러시아 VVER이 41%
- 중국의 HPR-1000은 19%이나 내수용
- 건설 제안된 366GW 중 러시아, 중국 제외한 228GW가 한국 접근가능 시장 규모
ㅁ 원전 밸류체인
ㅇ 개요 : 우라늄 농축 > 변환 > 농축 > 발전 > 폐기물 처리
- 국내는 밸류체인별로 업체가 있으나
해외는 단일업체가 턴키 방식 수주하는 업체가 많음(러시아 로사톰)
- 밸류체인별 과점화 정도 : 우라늄 농축 > 광산 > 주요기기 및 보조기기 제조업체
ㅇ 우라늄 채굴업체 : Kazatomprom(카자흐스탄), Cameco(캐나다), Orano(프랑스)
- 원전 착공단계부터 완공 시 공급 받을 우라늄 장기계약 체결
▶ 전체 발전비용 중 우라늄 가격 비중은 10% 미만으로 작은 편
(현물가는 참고사항 정도이며, 전체 거래량 중 현물 비중도 낮음)
ㅇ 우라늄 농축업체 : Roastom(러시아), Urenco, CNNC, Orano
- 상기 4개 업체가 거의 100% 시장 점유 중이며,
투자 가능 업체는 미국 센트러스 에너지(LEU) 뿐
- 우라늄은 농축도에 따라 LEU(3~5%), HALEU(5~20%), HEU(>90%)로 분류
▶ 미국 원전에 사용되는 LEU의 30%, HALEU의 100%가 러시아산으로
현재 이를 대체하기 위한 우라늄 농축업체 투자 진행 중
- 우라늄 농축은 핵무기 제조와 직결되어있어 경쟁사 증가 어려움
ㅇ 발전소 건설 : EPC, 주기기, BOP제조업체
- EPC는 현대건설, 삼성물산, Fluor(미국)
- 한국은 APR-1400 원자력 노형 설계, 제조, 건설
▶ 설계(한전기술) / 주기기(두산에너빌리티, 우진) / 보조기기(비에이치아이)
- 주기기 : 원자로 제어봉, 가압기, 증기발생기 등 원전 핵심부문
- 보조기기 : 격납건물 포스트텐셔닝시스템, 원자로 건물 여과 환기시스템 등
ㅇ 발전소 정비 : 한전KPS, 우진엔텍, 수산인더스트리
- 정비사업은 경상정비, 계획예방정비(OH : OverHaul)로 구분
▶ 경상정비 : 정상 운전 중인 발전소 이상 유무 점검
▶ OH : 가동 정지 후 각종기기, 설비 분해, 점검, 시험. 3.5년 주기 시행
▷ 상대적으로 고마진이며, OH 몰리는 시기에 정비사업자 매출 일시 증가
- 계통별로는 원자로 관련 1차계통, 원자로 외(터빈 등) 2차계통으로 분류
▶ 1차계통은 보안차원에서 한전KPS가 100% 독점
▶ 2차계통은 우진엔텍, 수산인더스트리 등이 정비 수행
- 원전 정비사업은 수주 시 발생비용을 보전해주는 성격
▶ P, C 변동폭이 크지 않아 Q 증가가 곧 정비사업자의 매출 및 영업이익 증가
▶ 자재비 인상폭 전가가 가능하여 Q 증가 없어도 매출, 영업이익 성장 지속
ㅁ 원전 해체 및 폐기물 처리
ㅇ 원전 해체
- 고리 1호기('17년 6월), 월성 1호기('19년 12월) 영구정지
- 고리2('23년 8월), 고리3('24년 9월), 고리4('25년 8월),
한빛1('25년 12월), 한빛2('26년 9월) 사용기한 만료 예정
▶ 그러나 이는 초기설계 시 사용연한이 그렇다는 것이고,
기한 도래 시 사용연한 늘려서 사용하는 경우가 많음
ㅇ 핵폐기물 처리
- 현재 원전 핵폐기물은 원자로 내 습식저장 중
▶ '22년 기준 75~85% 수준으로 공간이 가득 차 영구처분 필요성 대두
- 습식저장된 핵폐기물을 건식 혹은 습식으로 중간저장 후
영구처분하는 형태로 처리 예정
▶ 핵폐기물을 원자로 밖에 따로 보관하는 캐스크 사업 성장 기대
- 캐스크 사업은 두산에너빌리티, 비에이치아이, 세아베스틸지주, 태웅 등이 준비 중
▶ 건식저장 3조원(1,000개) / 중간저장 5.4조원(1,800개) /
영구처분 7.5조원(15,000개) 시장 형성 예상
▶ 건식저장 및 중간저장 캐스크는 개당 30억원, 영구처분 캐스크는 개당 5억원
ㅁ 원자력발전에 주목하는 이유 3가지
ㅇ 전력수요증가
- 수요증가 대응 시 에너지 믹스가 중요하므로 원전도 필연적으로 증가
ㅇ 저렴한 발전원가와 낮은 탄소 배출량
ㅇ 지정학적 리스크로 인한 원전 밸류체인 재구성
- 미국 우방국 중 원전 건설이 가능한 국가는 미국, 프랑스, 한국 뿐
- 한국은 빠른 납기와 가격 경쟁력을 가지고 있어 SMR도 제조는 한국과 협업 많음
- 원전 주기기, 보조기기는 한국-미국 협력 관계에 있음
▶ 미국의 웨스팅하우스 모형으로 원자로 채택해도 한국 수혜 가능
- 국내의 경우 11차 전력계획에서 2~4기 원전 추가건설 계획 예상
- 해외의 경우 폴란드, 체코에서 원자로 2~7기 수주 예상
* 출처
- 원자력 밸류체인 재건과 한국 원자력의 수혜 (24-04-15 대신증권 박장욱)
* Disclaimer
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