책상 위 핵융합 시대, 작은 크기로 큰 변화를 꿈꾸다

거대한 원형 장치와 수십 개의 레이저가 필요하다고 여겨졌던 핵융합 에너지. 하지만 아발란체 에너지의 창립자 로빈 랭트리는 "작은 것이 더 좋다"고 믿는다. 그의 회사가 개발하는 핵융합 장치는 책상 위에 올릴 수 있을 정도로 작다.

작은 크기, 빠른 혁신

아발란체 에너지는 최근 290억원 규모의 투자를 추가로 유치했다. R.A. 캐피털 매니지먼트가 주도하고 파운더스 펀드, 토요타 벤처스 등이 참여한 이번 라운드로 회사의 총 투자 유치액은 1,040억원에 달한다. 핵융합 업계에서는 상당히 적은 규모다. 다른 경쟁사들이 수조원에서 수십조원을 조달한 것과 비교하면 말이다.

하지만 랭트리는 이것이 오히려 장점이라고 본다. "작은 크기를 활용해 빠르게 학습하고 빠르게 반복할 수 있습니다." 현재 아발란체의 핵융합 장치는 지름이 9센티미터에 불과하다. 회사는 이 장치의 변경사항을 "때로는 주 2회" 테스트하고 있다. 거대한 장치로는 불가능한 속도다.

다른 접근법, 같은 목표

대부분의 핵융합 스타트업이 거대한 자석으로 플라즈마를 가두거나 강력한 레이저로 연료 펠릿을 압축하는 방식을 택한다. 아발란체는 다르다. 극도로 높은 전압의 전류를 사용해 플라즈마 입자들을 전극 주위로 궤도 운동시킨다. 궤도가 좁아지고 플라즈마가 가속되면서 입자들이 충돌해 융합이 일어난다.

랭트리의 이런 접근법은 블루 오리진에서의 경험에서 나왔다. "스페이스X의 '뉴 스페이스' 접근법을 사용하면 정말 빠르게 반복하고 빠르게 학습할 수 있다는 것을 알게 됐습니다."

회사는 2027년까지 새로운 25센티미터 크기의 장치로 약 1메가와트를 생산할 계획이다. 이는 투입되는 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하는 'Q>1' 달성에 한 걸음 더 가까워지는 것이다.

한국에는 어떤 의미일까

핵융합 에너지가 상용화되면 한국의 에너지 정책과 산업 지형이 크게 바뀔 수 있다. 현재 에너지의 95%를 수입에 의존하는 한국에게 핵융합은 에너지 자립의 열쇠가 될 수 있다. 삼성전자, 현대자동차 같은 에너지 집약적 산업들도 생산비 절감과 탄소 중립 달성에 큰 도움을 받을 것이다.

특히 아발란체의 소형화 접근법은 한국의 좁은 국토와 높은 인구 밀도에 적합할 수 있다. 거대한 핵융합 발전소 대신 도시 곳곳에 분산된 소형 핵융합 장치들이 전력을 공급하는 시나리오도 가능하다.

하지만 아직 갈 길은 멀다. 랭트리도 언제 에너지 수지 균형을 달성할지 명확한 날짜를 제시하지 않았다. 다만 2027년에서 2029년 사이에 "핵융합 분야에서 정말 흥미로운 일들이 많이 일어날 것"이라고 전망했다.