'꿈의 에너지' 핵융합, 빌게이츠·베이조스도 꽂혔다

최근 생성형 인공지능(AI) 챗GPT가 온 세상을 떠들썩하게 했다. 하지만 챗GPT 개발 주역인 샘 올트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)의 시선은 더 먼 미래의 기술을 향하고 있다.

방사성 폐기물을 남기지 않고 무한 동력을 얻을 수 있어 ‘꿈의 에너지원’으로 불리는 핵융합 관련 산업이다. 올트먼뿐 아니라 제프 베이조스 아마존 창업자, 빌 게이츠 마이크로소프트 창업자 등 미국 빅테크(대형 기술기업) 업계의 내로라하는 거물들은 최근 몇 년 새 핵융합 관련 기업에 집중 투자하고 있다.

2021년 이후 폭발적 성장

월스트리트저널(WSJ)은 23일(현지시간) “핵융합 발전은 수십 년 후에나 실현 가능한 신기루에 불과하다는 오랜 편견이 깨졌다”며 “2021년을 기점으로 핵융합산업이 폭발적으로 성장하고 있다”고 보도했다. 2021년 8월은 미국 에너지부 산하 로렌스리버모어국립연구소가 핵융합 반응 실험에서 순에너지 생산에 처음 근접한 시기다. 이때를 전후해 대규모 머신러닝 등 AI 기술 발전으로 핵융합 실험에 들어가는 비용과 시간을 대폭 줄일 수 있게 됐다. 미 핵융합산업협회(FIA)는 현재까지 핵융합산업에 대한 누적 민간투자금이 총 50억달러를 넘어선 것으로 추정하고 있다. 이 중 75% 이상이 2021년 이후 집중됐다. 비영리 연구 단체인 에너지퓨처스이니셔티브의 CEO인 어니스트 모니즈는 “10년 안에 적어도 두 곳의 기업이 안정적이고 소형화된 핵융합로를 확보하는 데 성공할 것”이라고 내다봤다.


빅테크업계 CEO들은 일찌감치 핵융합산업의 성장 잠재력에 주목해왔다. 올트먼은 핵융합 스타트업 헬리온에너지의 오랜 투자자다. 2013년부터 지금까지 3억7500만달러를 쏟아부었다. 세일즈포스 창업자 마크 베니오프는 매사추세츠공과대학(MIT)에서 분사한 핵융합 기업 코먼웰스퓨전시스템의 주요 투자자다. 그는 “핵융합은 나에게 성배이자 신화 속 유니콘”이라며 “한계가 없는 동력원이 될 것”이라고 강조했다. 코먼웰스퓨전시스템은 게이츠와 조지 소로스 등 거물들이 총 20억달러를 투자한 곳으로도 유명하다. 베이조스는 캐나다 제너럴퓨전 투자에 참여했다. 트위터와 우버의 초기 투자자인 크리스 사카가 최근 세운 벤처캐피털(VC) 로어카본은 아예 핵융합 전문 퓨전 펀드를 조성했다. 4000만달러 규모의 시리즈A 투자를 성공리에 마감한 애벌랜치에너지가 로어카본의 대표 포트폴리오다.

미 정부 보조금+규제 완화로 후방 지원

미국 정부도 핵융합산업 육성에 적극적이다. 작년에 발효된 인플레이션 감축법(IRA)이 핵융합산업에 할당한 보조금은 총 14억달러에 이른다. 규제 불확실성도 해소됐다. 이달 14일 미 원자력규제위원회(NRC)가 ‘핵융합을 핵분열과 다르게 규제하겠다’는 내용을 만장일치로 의결하면서다. 이에 따라 핵융합 원자로산업에 대해 △외국인 소유 요건 완화 △허가 과정에서 연방 청문회 면제 △핵폭발로 인한 배상금 지급 의무 면제 등이 적용될 것이란 전망이 나온다.

핵융합은 핵분열과 정반대다. 핵분열은 우라늄이나 플루토늄의 핵이 분열하면서 방출되는 에너지를 이용한다. 핵융합은 태양이 에너지를 생산하는 원리다. 가벼운 수소 원자핵(중수소·3중수소)이 융합하면 무거운 헬륨 원자로 바뀌며 막대한 에너지가 발생한다. 수소 알갱이 0.03g이 핵융합하면 휘발유 300L 이상을 태우는 것과 같은 에너지가 나오는 것으로 계산된다. 태양이 스스로 빛과 열을 낼 수 있는 것도 내부에서 이런 핵융합 반응이 끊임없이 이뤄진 덕분이다. 핵융합 발전을 ‘인공 태양’이라고 부르는 이유다.

김리안/김진원 기자 knra@hankyung.com