AI가 '없는 전기'까지 선점한다…핵융합 투자 6조 몰려, 한국도 첫발

글로벌 핵융합산업협회(FIA)에 따르면 최근 1년(2025년 7월~2026년 7월)간 전 세계 핵융합 기업 56곳에 유입된 민간·공공 자금은 44억8000만달러(약 6조2000억원)로 집계 이래 최대를 기록했다. 2021년 집계 시작 후 누적 투자액이 142억4000만달러(약 19조8000억원)인데, 이 중 30%가 1년 새 몰린 것이다. 앤드루 홀랜드 FIA CEO는 "과거엔 국립연구소와 정부가 개발을 주도했지만 이제 민간이 시장을 이끌고 있다"고 말했다.

투자는 대부분 선두 기업에 집중됐다. 대표 주자는 미 매사추세츠공대(MIT) 연구진이 2018년 세운 미국 커먼웰스퓨전시스템즈(CFS)다. CFS는 지난달 30일 10억달러를 추가 조달해 누적 투자액이 40억달러(약 5조5000억원)를 넘었다. CFS는 도넛 모양 장치에 초고온 플라즈마를 자기장으로 가두는 가장 검증된 방식인 '토카막'을 쓰되, 강력한 신소재 자석으로 장치 크기를 줄여 건설 비용을 낮추는 전략을 편다. MIT 출신 창업팀의 기술력과 대규모 자금력이 결합되며 업계 선두 자리를 지키고 있다.

최근 기업 가치 155억달러(약 21조원)를 인정받은 헬리온은 긴 원통 양끝에서 플라즈마를 쏘아 충돌시키는 방식으로, 물을 끓이는 과정 없이 에너지를 곧바로 전기로 뽑아내는 기술을 택했다. 기존 토카막이 거대한 도넛 모양 자석 병에 플라즈마를 가두고 증기 터빈을 돌리는 것과 달리, 플라즈마 충돌 에너지를 직접 전기로 바꾸는 구조다. 헬리온은 2028년부터 전기를 생산하겠다는 목표를 세우고 있으며, 상용화 시점이 가장 빠른 기업 중 하나로 꼽힌다.

구글은 CFS의 첫 상업 발전소에서 나올 전력의 절반을, MS는 헬리온이 생산할 전력을 사들이기로 했다. 이탈리아 에너지 기업과 일본 슈퍼마켓 체인까지 아직 세상에 존재하지 않는 전기를 선점 계약에 나선 배경에는 AI 데이터센터의 전력 소비 폭증이 있다. 데이터센터가 삼키는 전력이 늘수록 '미래 전기'의 가치도 함께 커지고 있으며, 발전소 건설 전에 전력 공급 계약을 맺는 방식이 새로운 트렌드로 자리 잡고 있다.

중국에선 최대 배터리 회사 CATL이 지난 6월 자국 스타트업 베타퓨전의 시드 투자를 주도한 데 이어 최근 후속 라운드까지 이끌었다. 중국 시장조사 업체 IT쥐즈에 따르면, 올해 상반기 중국 핵융합 투자는 72억위안(약 1조5000억원)으로 전년 동기보다 233배 늘었다. 정부 주도로 연구개발을 이끌던 다른 국가들과 달리, 중국은 민간 기업이 투자에 나서며 생태계가 빠르게 형성되고 있다는 평가가 나온다.

FIA가 집계한 핵융합 기업 56곳의 국적은 미국(28곳)·일본·헝가리 등 12국으로 한국 회사는 없다. 그 첫 후보가 될 만한 회사가 서울대 연구진이 세운 이터나퓨전이다. 지난달 23억원 규모 시드 투자를 유치했다. 2011년부터 국내 대학 유일의 실험용 토카막 장치 '베스트(VEST)'를 직접 설계·제작해 운영했고 작년 8월에는 이 장치의 실험 성과가 국제 학술지 네이처에 실렸다.

김태경 이터나퓨전 대표는 "다른 핵융합 기업들이 플라즈마 성능을 끌어올리는 데 집중한다면, 우리는 최대한 단순하고 효율적인 방식으로 플라즈마를 오래 유지하는 연속 운전을 목표로 하고 있다"며 "2028년 상반기까지 독자 기술의 구현 가능성을 증명하고, 2037년 상용화를 목표로 하고 있다"고 말했다. 소형 모듈형 핵융합로 '코스모스(COSMOS)'를 개발 중인 이터나퓨전은 서울대 연구진의 기술력을 바탕으로 국내 1호 핵융합 스타트업으로서의 입지를 다지고 있다.

투자 트렌드

앤드루 홀랜드 FIA CEO는 "과거엔 국립연구소와 정부가 개발을 주도했지만 이제 민간이 시장을 이끌고 있다"며 "핵융합 기술이 얼마나 발전했는지 보여준다"고 말했다.

민간 주도로 넘어간 핵융합 시장