“한국에 맡기면 美도 이득입니다”…‘우라늄 농축’ 50년 장벽 흔들리나

[배틀라인] 2026.07.11.

김지훈 한미 원자력협력 태스크포스(TF) 부대표는 9일 링크드인에 올린 글에서 한미가 핵연료 협력을 강화하면 SMR 도입과 양국의 에너지 안보에 도움이 된다고 밝혔다. 그는 “한국과 미국은 핵 비확산 원칙에 부합하는 우라늄 농축 역량 확대도 협의하고 있다”며 “민수용 농축 역량 확보에 합의하면 안정적이고 신뢰할 수 있는 농축우라늄 공급망 구축에 도움이 될 것”이라고 말했다. 사진은 인공지능 도구로 생성한 자료. 서울신문


김지훈 한미 원자력협력TF 부대표 링크드인 글
“美 SMR 핵연료 확보, 韓에 농축권한 주면 해결”
한미일 SMR 협력으로 신뢰 쌓이면 긍정영향 기대
정부가 미국과의 우라늄 농축 협상에서 기존 공급망 논리를 한 단계 확장했다. 그동안 러시아·중국 의존을 줄이는 핵연료 공급망 구축을 강조했다면, 이제는 한국의 민수용 농축 역량이 미국의 첨단 원자로와 소형모듈원자로(SMR) 공급망에도 도움이 된다는 점을 앞세우고 있다.

김지훈 한미 원자력협력 태스크포스(TF) 부대표는 9일 링크드인에 올린 글에서 한미가 핵연료 협력을 강화하면 SMR 도입과 양국의 에너지 안보에 도움이 된다고 밝혔다. 그는 “한국과 미국은 핵 비확산 원칙에 부합하는 우라늄 농축 역량 확대도 협의하고 있다”며 “민수용 농축 역량 확보에 합의하면 안정적이고 신뢰할 수 있는 농축우라늄 공급망 구축에 도움이 될 것”이라고 강조했다.

한미 원자력협력 TF는 우라늄 농축과 사용후핵연료 재처리 권한 확보를 위해 미국과 협상하는 조직이다.

핵심은 고순도저농축우라늄(HALEU)이다. HALEU는 우라늄-235 농축도가 5%를 넘고 20%에는 못 미치는 저농축우라늄이다. 작은 노심으로 더 오래 운전할 수 있어 미국에서 개발 중인 여러 첨단 원자로의 핵심 연료로 꼽힌다.

김 부대표는 “HALEU는 더 작은 노심과 긴 연료 교체 주기를 가능하게 하지만 상업적 공급이 제한돼 SMR 도입의 병목이 될 수 있다”고 설명했다.

美 첨단 원자로용 HALEU 공급 부족
2030년까지 40t 필요…생산 1t 안팎
러시아 의존 낮추려 서방 공급망 확대
미국 에너지부(DOE)와 원자력규제위원회(NRC)에 따르면 미국의 여러 비경수로형 첨단 원자로와 일부 차세대 SMR은 HALEU를 연료로 사용한다. 다만 모든 SMR이 HALEU를 쓰는 것은 아니다. 일부 경수로형 SMR은 5% 이하 일반 저농축우라늄(LEU)을 사용한다. HALEU 부족은 SMR 산업 전체보다 이를 채택한 첨단·비경수로형 원자로의 병목에 가깝다.

DOE는 첨단 원자로 도입을 위해 2030년까지 40t이 넘는 HALEU가 필요할 것으로 전망한다. 그러나 센트러스에너지가 오하이오주 피케턴 시설에서 생산한 물량은 2025년 중반 기준 누적 1t 안팎에 그친 것으로 알려졌다.

미국이 공급망 구축을 서두르는 배경에는 러시아 의존이 있다. 러시아는 세계 우라늄 농축역무의 약 44%를 담당하는 최대 공급국이다. 미국은 인플레이션감축법을 통해 HALEU 공급망에 7억 달러를 투입하고 영국·프랑스·일본·캐나다 등과 농축·변환 능력 확대를 추진하고 있다.

한미 원자력협정상 농축엔 美 사전 동의 필요
제3국 SMR 협력 성과가 농축 협상 신뢰 좌우
한국은 원전 설계·건설과 운영, 핵연료 가공 분야에서는 경쟁력을 갖췄지만 민수용 우라늄 농축은 여전히 미국과의 협의가 필요한 영역이다. 현행 한미 원자력협정 아래에서는 미국산 핵물질·장비·기술과 관련된 농축이나 재처리를 추진하려면 미국의 사전 동의와 국내 절차를 거쳐야 한다.

2015년 협정 개정으로 연구개발 목적의 농축과 파이로프로세싱에 일부 여지가 생겼다. 2025년 한미 공동 팩트시트에는 미국이 자국 법률과 양국 협정에 부합하는 범위에서 한국의 민수용 우라늄 농축과 사용후핵연료 재처리로 이어지는 절차를 지지한다는 문구가 담겼다. 당장 상업적 농축을 허용한다는 뜻은 아니지만 협상의 목표가 공식 문서에 명시됐다는 점은 의미가 있다.

한국 정부는 여기에 미국의 산업적 필요를 결합했다. 한국이 민수용 농축 역량을 확보하면 미국은 첨단 원자로용 연료 공급처를 늘리고, 한국은 원전 수출에서 연료 공급까지 경쟁력을 넓힐 수 있다. “한국에도 허용해 달라”는 요구를 “한국을 공급망에 편입하면 미국에도 도움이 된다”는 제안으로 바꾼 것이다.

지난 7일 체결된 한미일 SMR 협력각서는 이런 주장을 뒷받침할 협력 실적을 쌓는 계기가 될 수 있다. 3국은 제3국 SMR 도입을 촉진하기 위해 기업 간 협력과 금융·기술 지원을 확대하기로 했다. 농축 협상과 직접 연계된 합의는 아니지만 한국이 미국·일본과 제3국 SMR 사업에서 성과를 낼수록 공급망 파트너로서 신뢰를 높일 수 있다.

한국의 민수용 농축 역량이 미국 SMR 산업의 성패를 좌우하는 것은 아니지만 러시아 의존도를 낮추고 인도태평양 원전·SMR 시장을 함께 공략할 선택지를 넓힐 수 있다. 미국이 이를 비확산 부담보다 동맹 공급망의 자산으로 받아들일지가 한미 원자력협상의 다음 쟁점이다.
권윤희 기자
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