핵융합 스타트업인 헬리온(Helion)이 마이크로소프트에 5년 안에 핵융합에 의한 전력 50메가와트를 제공하는 계약을 맺었다고 발표했다.
핵융합 전력 구입 계약은 사상 최초지만 이 전력을 만들기 위한 발전소가 아직 없다는 점에서도 전대미문일지도 모른다. 핵융합이란 일반적인 원자력 발전이 이용하는 핵분열과 달리 에너지를 무한하게 만들어낼 수 있을 가능성이 있다. 하지만 지금까지 성공 사례는 거의 없다. 헬리온과 마이크로소프트 발표는 역사적인 일이지만 원래 핵융합 자체가 지구에 유익한지 여러 의문이 떠오를 수 있다.
핵융합이란 간단하게 말하자면 태양의 원동력이 되는 프로세스다. 태양은 핵에서 강한 압력과 엄청난 고온을 이용해 물질을 에너지로 전환하고 있다. 원자를 충분한 강한 힘으로 충분히 고온이고 고밀도인 환경에서 부딪치면 경미한 연로로부터 막대한 에너지를 얻을 수 있다. 과학자는 원자로 건설이 시작된 1940년대부터 태양 핵융합 과정을 재현하는 꿈을 쫓아왔다.
하지만 곧 밝혀진 건 문제는 융합을 재현하는 것 자체가 아니라는 것. 어려운 건 핵융합 과정에 투입하는 에너지를 초과하는 에너지를 만드는 것이다. 핵융합에는 막대한 에너지가 필요했고 지금까지 이뤄진 핵융합 실험 거의 모든 건 아웃풋이 인풋을 웃도는 건 없었다.
하지만 최근 핵융합 연구 터닝 포인트를 보여주는 발표가 이어졌다. 그 중에서도 중요한 건 지난해 12월 미국 로렌스리버모어국립연구소가 핵융합 반응으로 에너지가 플러스가 되는 점화에 성공했다고 발표한 것. 점화 달성은 중요하지만 여기에서 사용된 레이저나 그 외 인풋을 만들어 내기 위해선 실제로는 발표에서 계산에 이용된 것 이상 에너지가 필요하다는 지적이 나온다.
헬리온은 2013년 설립됐으며 2014년 와이콤비네이터로부터 자금을 받았다. 헬리온 측은 3년 이내에 핵융합로를 시작할 수 있다고 주장했지만 2021년에도 2024년까지는 핵융합 전력을 만들어 상용 전력 발전을 목표로 할 수 있다고 다시 언급했다. 헬리온은 여러 차례 목표를 놓쳤지만 2021년에는 핵융합로 건설에 착수했다.
헬리온은 실리콘밸리 투자자인 샘 알트만으로부터 3억 7,500만 달러 투자를 받았다. 2023년 헬리온은 핵융합 기업으로는 처음으로 전력 구매 계약을 맺었다. 2028년에는 마이크로소프트에 전력 공급을 개시한다고 밝혔지만 이는 당초 핵융합로를 만들겠다고 밝혔던 시기보다 10년 이상 늦어지는 것이다.
회사 측은 6기째 핵융합로에서의 최근 성과를 보면 타임라인이 현실적이며 첫 핵융합 발전소를 2028년까지 건설할 수 있다는 자신감으로 이어졌다고 밝히고 있다.
물론 전문가는 상당한 의문을 갖고 있다. 핵융합 기술 개발 자체와 핵융합으로 생긴 에너지를 제어하는 건 별개다. 미국에서 핵융합에 대한 투자는 점화 실현에 집중되어 왔지만 핵융합으로부터 사용할 수 있는 에너지를 만들어내는 건 간과되어 왔다. 핵융합으로 생긴 에너지를 전력 그리드에 올리는 건 핵융합 자체와는 전혀 다른 일이다. 원래 발전소를 만드는 것만으로도 최소 2년은 족히 걸리는 거대한 인프라 프로젝트다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.