Lifecycle Financing and Key-Rate-Duration Risk for Small Modular Reactor Infrastructure
본 연구는 상환 부채의 실증적 키-레이트-듀레이션(key-rate-duration) 분석과 보정된 라이프사이클 비용 초과 분포를 결합한 하이브리드 프레임워크를 활용하여, 소형 모듈형 원자로 프로젝트가 공개된 목표 가격에도 불구하고 건설 비용 상승과 이자율 곡선 변동성이라는 이중 압박으로 인해 심각한 자금 조달 격차와 높은 채무 불이행 위험에 직면해 있음을 입증한다.
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발전소를 건설하는 것은 미래에 대한 도박이다. 단 하나의 터빈이 회전하거나 단 1킬로와트의 전력이 판매되기 전에도, 개발자들은 종종 10년 이상의 기간에 걸쳐 수십억 달러를 건설에 투입하며 막대한 자금을 약속해야 한다. 이 긴 기다림의 시간 동안, 발전소를 짓기 위해 빌린 돈은 두 가지 강력한 힘, 즉 건설 자재 및 노동 비용의 상승과 돈을 빌리는 비용 자체의 변동성에 노출된다. 기존의 원자력 발전소보다 더 작고 안전할 것으로 기대되는 신기술인 소형 모듈형 원자로(SMR)의 경우, 이러한 금융적 도박에서 승리하기가 매우 어려운 것으로 드러났다. 엔지니어와 은행가들이 직면한 핵심 질문은, 건설 기간이 원래 예상보다 길어지고 비용이 더 많이 들더라도, 발전소가 가동될 때 빌린 돈을 상환할 수 있느냐 하는 것이다.
이를 해결하기 위해 연구자들은 서로 구별되면서도 연결된 두 가지 문제를 살펴봐야 한다. 첫 번째는 금리 변동의 위험을 어떻게 측정할 것인가 하는 문제다. 은행이 장기 프로젝트를 위해 돈을 빌려줄 때, 그 대출의 가치는 금리가 오르거나 내림에 따라 변한다. 이 변화를 예측하는 간단한 방법은 모든 금리가 마치 하나의 조수처럼 함께 오르거나 내린다고 가정하는 것이다. 그러나 실제로 단기 대출 금리는 장기 대출 금리와 다르게 움직이는 경우가 많다. '키-레이트 듀레이션(key-rate duration)'이라 불리는 더 정밀한 방법은, 전체 타임라인을 하나의 덩어리로 취급하는 대신, 특정 시점별로 대출이 얼마나 민감하게 반응하는지를 측정한다. 두 번째 문제는 원자력 건설의 역사다. 수십 년간의 데이터는 원자력 프로젝트가 빈번하게 예산을 초과하고 일정이 지연된다는 사실을 보여준다. 과제는 금리 리스크에 대한 정밀한 이해와 건설 비용이 얼마나 통제 불능 상태로 치솟을 수 있는지에 대한 현실적인 시각을 결합하는 것이다.
아인샴스 대학교의 연구원 아메드 칸딜(Ahmed Kandil)은 정밀한 금리 측정법이 왜 일부 원자력 프로젝트가 자금 조달에 실패하는지를 설명하는 데 도움이 될 수 있는지 테스트하기 위해 연구를 수행했다. 그는 이 프로젝트들에 사용되는 특정 형태의 부채, 즉 차입자가 매년 동일한 금액을 지불하며 원금과 이자를 점진적으로 상환하는 30년 만기 대출에 주목했다. 그는 2025년 미국 국채의 일일 금리 기록이라는 방대한 데이터셋을 사용하여, 모든 금리가 함께 움직인다고 가정하는 단순한 방식과 더 상세한 '키-레이트' 방식을 비교했다. 결과는 명확하고 일관적이었다. 상세한 방식이 대출 가치가 하루 동안 어떻게 변하는지를 예측하는 데 훨씬 더 정확했다. 거의 모든 비교 사례에서 상세한 방식이 단순한 방식보다 훨씬 적은 오차를 보였다. 이 결과는 금리 곡선이 수학적으로 어떻게 구성되든 상관없이 일정하게 나타났으며, 이는 장기 인프라 대출에 있어 금리 변화의 구체적인 타이밍을 무시하는 것이 리스크에 대한 중대한 오해를 불러일다 한다는 점을 시사한다.
연구는 이어 대표적인 소형 모듈형 원자로 프로젝트를 테스트 케이스로 사용하여 건설 측면의 방정식을 살펴보았다. 연구원은 특정 신규 프로젝트의 비용 초과액을 추측하는 대신, 지난 한 세기 동안 전 세계에서 건설된 401개의 원자력 프로젝트라는 엄연한 기록을 조사했다. 이 역사적 기록은 냉혹한 현실을 보여주었다. 전형적인 원자력 프로젝트는 원래 추정치의 두 배가 넘는 비용이 드는 경우가 많으며, 비용 초과는 예외가 아닌 규칙이었다. 이 역사적 패턴을 대표 프로젝트에 적용했을 때, 재정적 상황은 암울해졌다. 건설 지연이나 비용 초과가 발생하기도 전부터, 해당 프로젝트는 개발자들이 공개적으로 약속한 전기 가격으로는 부채만으로 전체 비용을 충당할 수 없었다. 목표 가격인 메가와트시당 89달러에서, 이 프로젝트는 부채를 통해 전체 비용의 약 절반 정도만을 지원할 수 있었다. 나머지는 보조금, 정부 지원금 또는 투자자 본인의 자본에서 충당해야 했다.
연구원이 프로젝트가 역사적 기록에서 나타난 전형적인 비용 증가를 겪게 될 경우를 시뮬레이션하자, 상황은 급격히 악화되었다. 5만 가지의 가능한 미래를 시뮬레이션한 결과, 프로젝트가 대출을 상환할 수 있는 능력은 90% 이상의 시나리오에서 안전 수준 미만으로 떨어졌다. 2023년 뉴스케일(NuScale) 프로젝트를 취소하게 만든 구체적인 비용 상승폭은 많은 이들이 극단적인 예외 사례로 보았으나, 실제로는 원자력 실패의 역사적 분포 중 중간 지점에 위치했다. 그것은 드문 재앙이 아니라 흔한 결과였다. 연구는 이 프로젝트가 약속된 가격으로 부채를 통해 완전히 자금을 조달하려면, 금리가 불가능할 정도로 낮거나 전기 가격이 원래 계획보다 거의 두 배 가까이 높아져야 한다는 것을 밝혀냈다.
두 연구 부분 사이의 연결 고리야말로 진짜 위험이 숨어 있는 곳이다. 상세한 금리 측정법이 단순한 가정이 틀렸음을 보여주었기 때문에, 금리 예측을 틀렸을 때 발생하는 비용은 매우 높다. 만약 개발자가 금리가 평탄하게 유지되거나 단순한 패턴으로 움직일 것이라고 가정한다면, 실제로는 취약함에도 불구하고 프로젝트가 안전하다고 계산할 수 있다. 연구는 금리 환경을 예측하는 데 발생하는 작은 오류가 전기 가격을 메가와트시당 거의 30달러나 변화시킬 수 있음을 보여주었다. 이는 목표 가격이 89달러인 상황에서 엄청난 차이다. 연구는 현재 제안된 이 새로운 원자로들을 위한 금융 구조가 원자력 건설의 역사적 현실을 견뎌낼 만큼 견고하지 않다고 결론지었다. 이 프로젝트들은 정부의 상당한 지원이나 훨씬 더 높은 비용을 지불할 의사가 없다면 불가능할 것으로 보이는 수준의 정밀함을 요구받고 있다. 앞으로 나아가기 위해서는 원자력 프로젝트의 중간값이 비용의 두 배라는 사실을 인정하고, 막연히 낙관하기보다는 그러한 현실에서도 살아남을 수 있는 건설 계약을 구축해야 한다.
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