한-미 기업간 MOU 체결 중에... 이건 무엇을 의미하는 건가요?

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이번 이재명씨의 방미일정에는 한국 기업가들도 함께 동행하였습니다. 그리고 한국 기업과 미국 기업간의 사전협상 및 양해각서(MOU)의 체결도 이루어졌습니다.

그 내용중에 수상쩍은게 하나 보여서 질문드리고 싶습니다. 한국수력원자력과 센트러스라는 미국 회사간의 MOU가 체결되었는데 내용이 이러합니다. 이 MOU가 체결되었다는 사실은 구체적으로 어떤 것들을 의미하는 건가요?

https://v.daum.net/v/20250826190324515

조선·원전 등 11건 MOU… 한·미 ‘제조업 르네상스’ 연다 [韓·美 정상회담]

//  원자력 분야에서는 한국수력원자력과 두산에너빌리티, 삼성물산이 미국 페르미, 아마존웹서비스(AWS) 등과 4건의 MOU를 체결했다. 양국 원자력 기업은 소형모듈원자로(SMR) 설계, 건설, 운영, 공급망 구축, 시장 확대 등에 협력하고 원전 건설에 필요한 기자재 공급에도 포괄적 협력 관계를 구축하자고 합의했다. 한수원은 미 우라늄 농축 공급사인 ‘센트러스’와 미국 우라늄 농축설비 구축 투자에 공동으로 참여하기로 했다.  //

일단 미국 우라늄 농축설비 <구축에 공동참여>가 아니라 <구축 투자에 공동참여>로 표현되어 있습니다. 뭔가 오해를 피하기 위해 기사를 작성할 때 단어선정에 신경을 쓴 거 같습니다.

그래서 미 센트러스의 홈페이지를 찾아봤고 해당소식이 게시되어있습니다. 포스코도 연루(?)되어 있네요.

골자는 한수원이 2025년 2월에 센트러스와 저농축우라늄(LEU) 공급계약을 체결했는데 계약의 후속조치에 대한 세부사항이 아직 협상중에 있었나봅니다. 이번 방미에서 한수원과 센트러스가 어느정도 합의점을 서로 제시했고 이에 양측이 어떤 지점까지는 동의한 것으로 보입니다.

그 결과 이번에는 법적 구속력 없는 양해각서(Non-Binding MOU)까지 체결했고 이행여부에 따라 차후에 후속협상이 더 진행될 수도 있나 봅니다. 아니면 그냥 쫑내거나요.

//  Centrus Energy (NYSE American: LEU) today signed a Memorandum of Understanding (MOU) with Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP) and POSCO International to explore potential investment to support expansion of Centrus’ uranium enrichment plant in Piketon, Ohio.  //

//  U.S. Secretary of Commerce Howard Lutnick and Korea’s Minister of Trade, Industry and Energy Kim Jung-kwan attended the signing of the agreement, which is aimed at deepening U.S.-Korea cooperation on civilian nuclear energy.  Centrus and KHNP also agreed to an increase in the supply volume of enriched uranium under the contract they signed in February 2025.  //

//  Centrus and KHNP finalized a supply contract in February 2025 to support construction of new uranium enrichment capacity at Centrus’ American Centrifuge Plant in Ohio.  The two companies today agreed to a higher supply volume of Low-Enriched Uranium (LEU) under that contract.  The entire supply commitment, including the expanded volumes, is contingent upon Centrus receiving the necessary federal funding to build the new LEU production capacity.  //

//  Today’s MOU, which is non-binding, is aimed at facilitating additional private sector capital to support the potential expansion of Centrus’ enrichment capacity in Ohio.  The agreement also calls for the companies to explore additional opportunities for cooperation, such as additional supply agreements for LEU as well as High-Assay, Low-Enriched Uranium (HALEU) for next generation reactors. 

(중략)  KHNP is the world’s third largest nuclear plant operator.  POSCO International, a global leader in international trading and energy infrastructure development, is working to develop a next-generation High-Temperature Gas Reactor powered by HALEU.  //

//  Accordingly, forward-looking statements should not be relied upon as a predictor of actual results. Readers are urged to carefully review and consider the various disclosures made in this news release  //

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HALEU와 고온가스로(High-Temperature Gas Reactor)라는 키워드가 눈에 띄어 좀 더 찾아봤습니다.

HALEU는 한국어로 고순도 저농축 우라늄이라는 뭔가 모순적인 이름을 가진 물건같은데 이게 고온가스로에 장입되는 연료인가 봅니다.

고온가스로를 찾아보니 감속재로 흑연을 쓰고 냉각재는 헬륨을 쓰는 새로운 노형이며 SMR의 한 종류로 보입니다. 한수원과 포스코이앤씨가 공동개발하고 있네요. 여기까지 쓰니 이미 의문이 거진 다 풀려버린거 같습니다.

대충 요약하면 기존의 가압경수로들을 돌리는데 필요한 연료인 LEU를 2025년 2월에 계약한 분량보다 더 확보하고, 차후 SMR에 소요될 것으로 예상되는 HALEU를 센트러스로부터 공급받을 계기를 여는 의미의 MOU가 - 그러나 법적 구속력이 없으므로 이행 여부에 따라 차후에 후속협상이 진행되거나 쫑날 수 있음 - 체결되었다... 인거 같은데 뭔가 좀 더 알고 싶네요. ㅎㅎ;;

뭔가 LEU를 확보하는데 있어 국가간의 경쟁이 생각보다 치열한거 같아 보이는데... 뭐 MOU라는 단어의 실익조차 제대로 이해하지 못하고 있으니.

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센트러스와의 계약건은 잘 모르겠고...
우리나라는 원자력협정의 한계로 농축우라늄 생산이 원천봉쇄되어 있습니다. 지금도 원전연료 생산과정이 1)해외에서 우라늄정광을 산다 2)농축이 가능한 나라에 보내서 농축시킨다 3)한국으로 가져와서 연료봉형태로 가공한다는 식이거든요. 그래서 SMR에 사용할 연료를 직접 생산할 수가 없는 관계로 연료를 저런 식으로라도 확보하려는 겁니다.
센트러스는 찾아보니 USEC가 사명을 바꾼 거군요. USEC는 미 에너지부 산하의 공기업이었던 회사로, 민간용 농축우라늄을 공급하는 회사입니다. 코로나 이전에 HALEU 생산시설을 만든다고 했었는데 그것과 관련해서 포스코와 한수원이 계약하려는 건가 보네요.

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조금 찾아보니 두달 전에 센트러스가 HALEU 900킬로그램 생산했다고 DOE에 증명했나보네요. 증명이 됐으니 생산라인을 확대하고 싶을 테고, 그렇게 공장 증설에 한수원과 포스코가 투자하는 걸로 보입니다. 나쁘지 않죠. 공장에 지분이 있으니 생산량의 일부를 지속적으로 확보할 수 있을 테니까요. 세계적으로 HALEU를 안정적으로 생산하는 곳이 얼마 없는 걸로 알고 있습니다.

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참고로, 고순도저농축우라늄 따위의 괴이한 이름이 만들어진 이유가 뭐냐면...
원자력 이용 초기에는 U-235의 농도를 90% 이상(사실 99%) 농축했습니다. 왜나면 무기로 쓰려고(...) 그런데 이걸 가지고 민간에서 전기 만드는 용도로 바꾸려다 보니, 농도가 저렇게 높은 놈은 한번 핵반응이 일어나면 연쇄반응이 너무 빨리 일어나서 단시간에 과다발열 반응을 해 버리더라(쉽게 말해 빵 터지더라)는 문제가 있어서 전기 만드는 용도로는 5% 미만의 낮은 농도로 농축하는 게 필요해졌습니다. 이때에 무기용으로 만든 90% 이상 농도의 물건은 고농축우라늄(HEU), 연료용으로 만든 5% 미만 농도의 물건은 저농축우라늄(LEU)라고 이름을 붙였죠.
그런데 그러고 나서 계속 기술을 만들다보니 그 중간단계의 핵연료가 필요해진 겁니다. 이유는 잠수함. 원잠을 만들려고 보니, 원잠에 탑재하는 원전은 연료 갈아주기가 매우 거시기하더라는 거죠. 지금도 연료 바꾸려면 배 쪼개야 될걸요? 근데 5% 연료 쓰면 그 비싸고 튼튼한 원잠을 6개월마다 쪼개야 됩니다(...) 그렇다고 90%를 넣자니, 한번 제어 실패하면...(묵념)

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그래서 연구끝에 대충 20% 짜리로 농축하면 대충 한 7년, 운영하기에 따라서는 10년마다 연료 갈아주면 되더라...하는 결론을 얻었고, 그래서 20% 짜리 핵연료가 탄생합니다.
근데 이름을 붙이려고 보니, 고농축은 90%고, 저농축은 5%입니다. 중농축이라고 하면 뭐 그럴만도 한데, 신선하지가 않잖아요(...) 그래서 신제품다운 멋진 이름을 지어주자! 저농축인데 5%보다는 농도가 높으니 순도가 높다고 하자! 해서 HALEU라는 제품명이 탄생한 겁니다.

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글을 올리고나서 HALEU에 대해 좀 더 찾다보니 이게 공급망 문제와 연결되는거 같더라구요. 기사들에 따르면 HALEU는 현재 러시아의 로사톰이 유일하게 상업적으로 공급하고 있는데 미국에서는 센트러스가 2023년에 20kg 생산한게 최대였다고 합니다. 계획은 2027년까지 농축시설을 증설해서 연간 13t을 생산한다고는 하는데 결국 한수원 손까지 벌리는가 봅니다. 심지어 무기용 HEU를 HALEU로 떨궈서 써야된다는 이야기까지 나오고...

https://www.impacton.net/news/articleView.html?idxno=5171
https://www.chosun.com/economy/science/2025/06/12/BNCPWFBNURD7VMENCFX7P55X2E/

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네 맞습니다. 윗댓글에도 달았지만 세계적으로 HALEU 공급하는 곳이 얼마 없거든요. 미국도 저 센트러스가 유일하고요. 안그래도 트럼프가 미국에 투자하라고 난리부르스 춰대는데 이런 투자건이면 트럼프도 DOE도 센트러스도 한수원도 모두 만족하는 건이 될 듯합니다.

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잠수함에 쑤셔넣건 SMR에 구겨넣건 작은 사이즈에 구겨넣으려다보니 5%로는 거시기해져서 20%가 필요해진거군요. 이거야 원 ㅋㅋㅋ.

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등치는 줄이면서 출력은 유지해야 하니 어쩔 수 없지요. 우리가 사는 우주가 정해놓은 물리법칙이니까요.

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점심시간에 갑자기 생각나서 질문드리고 싶습니다. 기술적 차원에서 목표하는 U-235의 순도가 달라지면 농축공정에 변화를 줘야하는 건가요? 혹은 딱 20% 정도만 농축하도록 제어하는게 까다로운 건가요?

저는 LEU를 원심분리기에 더 오랫동안 돌리면 HALEU 혹은 HEU가 만들어지는거 아닌가하고 1차원적으로 생각하고 있었는데, LEU와 HEU를 이미 농축해 본 미국과 유럽조차 HALEU를 증산하느라 골치 좀 썩고 있는거 같아 보여서요.

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구체적인 것까지는 저도 잘 모릅니다. 다만 각 연료별로 최적화된 생산공정이 다르다는 것만 알고 있습니다.