소형모듈원자로(SMR)개발 업체_X-ENERGY(엑스-에너지)

미국 빅테크도 뛰어들었다 - 4세대 SMR 선점경쟁

 여러가지 주제 중에서 가장 많은 글을 작성한 분야가 소형모듈원자로(SMR) 분야이다. 처음 시작이 미국 뉴욕증권거래소에 상장한 소형모듈원자로 기업 및 특허 현황에 대해서 알아보았고, 인증 분야에서 가장 앞서 나가고 있는 뉴스케일파워의 기술개발현황, 그리고 SMR 개발기업 및 각 기업별 SMR의 특징, 마지막으로 빌게이트가 설립했다고 알려진 테라파워의 기술 및 특허현황에 대하여 알아보았다. 소형모듈원자로는 많은 회사에서 연구/개발을 수행하고 있지만 실제로 상장된 기업은 뉴스케일파워(티커:SMR)와 오클로(티커:OKLO), 및 나노뉴클리어에너지(티커:NNE)에 불과하고 그나마 특허가 가장 많은 테라파워를 마지막으로 일단락 하려고 하였으나, 오늘 포털 메인에 '美 빅테크도 뛰어들었다…4세대 SMR 선점경쟁' (https://v.daum.net/v/20250106093808062)이라는 제목의 기사로 제법 긴 내용의 글이 등장하였다.

 곰곰히 읽어보고 이미 포스팅한 기업 중 빠져있는 곳이 어디있을까 살펴보았고, 관련 기업 이름으로 특허검색을 해보았다. 마침 '아마존이 지난 10월 투자를 발표한 고온가스 냉각로 방식의 원자로를 개발하는 X-Energy'라는 문구가 눈에 띄었고, SMR의 가장 큰 테마는 인공지능/데이터센터다 라고 생각하며 아마존이 투자를 결정하게 된 배경이 무엇일까? 어떤 기술을 보유하고 있을까? 라는 궁금증이 도져서 X-Energy에 대한 기술을 특허를 중심으로 알아보았다.

 

특허출원흐름 및 국가별 점유율

 먼저 국가별로 알아보자, 거듭 이야기하지만 내가 가진 특허를 권리로서 인정받고 타사에서 활용하지 못하도록 하려면 그 특허를 그 국가에 출원-등록을 받아야 한다. 미국 회사인 엑스에너지가 미국 특허를 보유하고 있다고 하더라도, 한국에 출원하여 등록을 받지 못하면 한국에서 타기업이 미국에서 등록받은 엑스에너지의 특허를 도용하더라도 엑스에너지에서는 권리를 주장할 수 없게 된다. 미국 기업인 엑스에너지는 전체 70건의 특허를 현재까지 출원하였으며, 미국에 23건의 특허를 출원하여 가장 높은 점유율을 보이고 있다. 대부분의 기업이 자신이 속한 국가에 가장 많은 특허를 내는 경향을 보이며 글로벌 기업들도 일단 자국에 가장 많은 특허를 내고 있다.

 뜻밖인 것은 미국 다음으로 한국에 그 다음으로 많은 특허를 내고 있는 것을 확인할 수 있다. 추측컨데 한국의 소형모듈원자로 기술력을 높게 평가하고 있으며 한국이 빠른 시일 내에 엑스에너지와 유사한 기술 수준으로 올라올 수 있다는 생각으로 한국에서 자신의 기술에 대한 권리를 확보하기 위한 적극적인 전략을 펴고 있다고 판단된다.

 그 다음으로 중국과 유럽, 일본 순의 점유율을 보이며 앞서 한국에 대해서 한국의 기술력을 우려하고 있다는 표현을 하였으나 중국, 유럽, 일본과 출원건수의 차이를 보면 그렇게 차이가 많이 나지는 않는다. 그렇더라도 시장이 크지 않은 한국에 중국과 유럽, 일본보다 특허 출원을 많이 하고 있다는 것은 주목할 필요가 있는 사례로 보인다.

 연도별 출원현황은 2020년에 가장 많은 특허를 출원하고 있는 것으로 나타나며 미국 출원도 추세를 파악할 정도의 의미있는 그래프는 보여지지 않는다. 다만 2022년에 미국의 출원이 증가하고 있으며, 2023년에도 미국 뿐 아니 미국을 제외한 해외에도 증가하고 있어서 예측하기는 어렵겠지만 향후 실용화를 구현하기 위한 다양한 형태의 기술개발 및 출원이 이루어질 것으로 감이 예측해볼 수 있겠다.

X-ENERGY의 주력 개발 기술 분야

기술분야	특허건수	점유율	기술정의
B01J 8/00	9	12.9%	유체 및 고체입자의 존재하에서 행하는 화학적 또는 물리적 공정 일반; 그를 위한 장치
G21C 3/00	8	11.4%	원자로 연료요소 또는 그 집합체; 원자로 연료요소로 사용하기 위한 물질의 선택
G01N 15/00	7	10%	입자의 특성 조사; 다공성 물질의 투과성, 기공 부피 또는 표면적 조사
C23C 16/00	6	8.6%	가스상 화합물의 분해에 의한 화학적 피복, 단 표면 재료의 반응 생성물을 피복층 중에 남기지 않는 것, 즉. 화학기상증착 [CVD] 공정
G21H 1/00	5	7.1%	방사선원으로부터 전기에너지를 얻기 위한 장치, 예. 방사성 동위원소에서 얻는 것

 가장 많은 점유율을 보이는 기술분야는 B01J 8/00으로서 기술정의는 '화학적, 물리적 공정 일반, 또는 장치'로서 특허의 예로서는 '가스 유동을 제어하기 위한 기술'들에 대한 내용이 주류를 이루고 있다. C21C 3/00은 '원자로의 연료 혹은 연료 사용을 위한 물질의 선택'을 정의로 하고 있으며 대부분의 특허가 '고온가스 냉각 반응기(HTGR) 코어에 사용하기 위한 연료 요소를 제어하는 기술'에 관한 내용이다. 고온가스 냉각 반응기를 주축으로 하는 기업으로 주류를 이루는 기술 때한 HTGR에 사용하기 위한 원료제어 기술에 집중적인 개발을 진행하고 있는 것으로 확인된다.

 가장 많은 특허를 출원한 년도는 2020년으로 대부분의 개발기술 TOP 5가 이 때 가장 많이 출원이 되었으며, 최근에 부상하는 기술로는 C23C 16/00 분야로서 '원자로에 핵연료 입자를 투입하고 일정 온도로 가열한 이후 기화기에 가스를 주입하여 금속층을 형성하는 기술'에 대해서 엑스 에너지는 개발하고 있고 특허를 출원하고 있다.

 엑스에너지도 지금 보유한 기술을 상용화하는 과정에서 해결해야할 문제점이 드러날 것이고, 이러한 문제점을 해결하면서 더 많은 기술이 개발될 것이며 이 또한 특허로 출원되어 현재 출원한 특허에 비해 더 많은 특허가 출원될 가능성이 높을 것이다. 그리고 이러한 출원량의 증대에 따라 보유하고 있고 권리화된 기술이 증가하여 상용화 되었을 때 기업의 가치는 더욱 커 질 것으로 파악된다.

 상장되지 않은 기업으로 특허 외에 연계되는 무언가를 발견하기가 어렵고 향후 기대치 또한 가늠하기가 어렵다. 뉴스케일파워, 테라파워 등과 비교했을 때 출원한 특허가 조금 부족한것이 아닐까? 싶은 생각도 들고 현재 블라인드 영역으로 있는 2023년 7월 이후 출원한 특허가 얼마나 존재할지 모르는 상황이긴 하지마는 그 동안의 동향을 살펴봤을 때는 양적으로 특허를 많이 출원한 기업들에 비해서는 특허가 부족해 보이는 것은 사실이다.