독일 스타트업들이 핵융합 기술을 위한 글로벌 경쟁에 뛰어들고 있다.

[이매진]

독일 스타트업들이 핵융합 기술을 위한 글로벌 경쟁에 뛰어들고 있다.

https://www.dw.com/en/global-firms-and-german-startups-compete-in-realizing-nuclear-fusion/a-77772842

German startups compete in global race for nuclear fusion

전 세계 기업들이 상업적으로 실현 가능한 최초의 핵융합 발전소를 누가 건설할 수 있을지 경쟁하고 있습니다. 독일의 스타트업 기업들도 대기업과 민간 투자자들의 지원을 받아 이 경쟁에 뛰어들고 있습니다.

세계 에너지 수요는 경제의 전력화에 힘입어 지속적으로 증가하고 있습니다. 특히 인공지능 (AI) 에 필수적인 데이터 센터가 이러한 수요 증가를 크게 부추겼습니다. 핵융합은 이상적인 해결책으로 여겨지고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)는 2050년까지 핵융합 에너지 시장의 규모가 3,500억 달러(3,070억 유로)를 넘어설 것으로 추산하고 있습니다.

핵융합의 원리는 가벼운 원자핵들이 융합하여 새로운 원소를 생성하고 열에너지를 방출하는 것입니다. 이 열을 이용하여 날씨에 관계없이 안정적인 전력 공급이 가능하고, 화석 연료나 온실가스 배출도 발생하지 않는 전기를 생산할 수 있습니다. 원자핵 분열을 통해 에너지를 생성하는 기존의 핵분열과는 달리, 핵융합은 사고 위험이 매우 낮고 방사성 폐기물도 발생하지 않습니다.

독일 스타트업 4곳이 경쟁에 뛰어들었다

수십 년 동안 핵융합 분야에서는 국제 열핵융합 실험로(ITER)와 같은 대규모 정부 지원 프로젝트에 관심이 집중되었습니다. 유럽연합 회원국, 미국 , 러시아 , 중국 을 포함한 35개국이 프랑스  남부에 실험용 원자로를 건설하기 위해 협력하고 있습니다 . 그러나 2007년 착공 이후 비용이 급증하는 한편, 완공은 거듭해서 지연되었습니다. 현재 가동 예정 시기는 2034년에서 2036년 사이입니다.

한편, 핵융합 발전소 개발을 진전시키기 위해 전 세계적으로 수많은 민간 기업들이 설립되었습니다 .

유럽연합(EU) 산하 융합에너지기구(F4E)의 보고서에 따르면 현재 약 77개 기업이 핵융합 기술을 상용화하기 위해 노력하고 있습니다. 이 중 42개 기업은 미국에, 8개 기업은 중국에, 6개 기업은 영국에 있습니다 . 독일에서는 포커스 드 에너지, 마블 퓨전, 프록시마 퓨전, 가우스 퓨전이 핵융합 시장에 진출했습니다.

투자 급증

핵융합은 연구 집약적일 뿐만 아니라 비용 도 매우 많이 듭니다 . 독일은 이 기술 분야에서 주도권을 잡고 싶어 하지만, 대부분의 민간 및 정부 자금은 미국과 중국으로 흘러가고 있습니다.

그럼에도 불구하고 핵융합에 대한 관심은 높아지고 있습니다. 기업과 투자자들은 이러한 추세를 놓치지 않으려는 듯 핵융합 개발에 막대한 자금을 쏟아붓고 있습니다. 공공 자금을 제외하면 2025년 말까지 민간 핵융합 연구에 약 130억 유로(148억 달러)가 투자될 것으로 예상됩니다. F4E 보고서 에 따르면 , 2025년 6월 이후 투자액이 30% 증가했습니다.

투자금의 53%는 미국 기업에, 약 3분의 1은 중국 기업에 돌아갔다. F4E 보고서는 "실제로 두 시장 모두에서 이미 기업 가치가 10억 달러를 넘는 '유니콘 기업'이 존재한다"고 밝혔다.

나머지 금액인 7억 유로가 조금 넘는 금액은 유럽의 8개 기업에 돌아갔으며, 독일 스타트업인 마블 퓨전과 포커스드 에너지가 가장 많은 금액을 받았습니다.

비유럽권의 지배력에 대한 우려

이러한 불균형은 다른 많은 경제 분야에서 나타나는 추세를 떠올리게 합니다. 태양광 패널, 풍력 발전, 반도체, 전기 자동차, 우주 탐사, 소셜 미디어, 인공지능 등 어떤 분야든 미국이나 중국은 막대한 재정 자원과 정부 지원 덕분에 시장을 선도하는 국가로 부상하는 경우가 많습니다.

중국 정부가 핵융합에 막대한 투자를 하고 있는 반면, 미국의 핵융합 산업은 빅테크 기업을 포함한 민간 투자자들의 강력한 지원을 받고 있습니다. 구글은 10년 넘게 미국 기업인 TAE 테크놀로지스에 수억 달러를 투자했을 뿐만 아니라, 구글 엔지니어들이 TAE에서 직접 개발 프로젝트에 참여해 왔습니다.

또한 구글은 미국 최대 핵융합 회사인 커먼웰스 퓨전 시스템즈(CFS)에 투자하고 전력 구매 계약을 체결했습니다. 미국 기업 헬리온 에너지는 오픈AI의 CEO인 샘 알트만의 지원을 받고 있습니다. 마이크로소프트 역시 헬리온 에너지와 전력 구매 계약을 맺었습니다.

독일의 장점

독일 기업들이 뒤처질 위험이 분명히 존재한다고 다름슈타트 공과대학교 교수이자 2021년 스타트업 포커스드 에너지(Focused Energy)를 공동 창업한 마르쿠스 로트 는 말합니다. 그럼에도 불구하고 로트 교수는 낙관적인 전망을 내놓았습니다. "다른 나라들이 현재 훨씬 더 많은 투자를 하고 있지만, 우리는 더 탄탄한 생태계를 기반으로 성장할 수 있습니다."라고 그는 DW와의 인터뷰에서 밝혔습니다. 이 생태계는 연구 기관, 스타트업, 그리고 산업 기업들로 구성되어 있다고 그는 설명했습니다. 따라서 독일 기업들은 더 적은 투자 로도 더 빠른 성장을 이룰 수 있을 것이라고 로트 교수는 예측했습니다.

대부분의 경쟁업체와 달리 포커스드 에너지는 레이저 기반 핵융합 기술을 사용합니다. 이 기술의 효율성은 2022년 말 미국 국립점화시설(NIF) 연구진이 최초로 핵융합 점화에 성공하여, 목표물에 전달된 레이저 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하는 데 성공하면서 입증되었습니다.

그 결과, 독일 에너지 대기업 RWE는 핵융합 발전도 지원하게 되었으며, 2026년 5월 포커스드 에너지에 6천만 유로를 추가로 투자했습니다. 또한, RWE의 옛 비블리스 원자력 발전소 부지에 핵융합 발전소 시제품을 건설할 예정입니다.

로트 교수는 핵융합 발전소 건설의 주요 장애물 중 하나는 공급망의 신속한 구축이라고 말합니다. 독일 광학 산업은 세계적인 선두 주자이지만, 아직 개선해야 할 부분이 많다고 지적합니다. 그는 "독일은 자동차를 조립하는 방식처럼, 즉 높은 정밀도로 레이저 시스템을 생산하는 방법을 배워야 한다"고 강조했습니다. 그렇게 함으로써 광학 산업은 독일 경제의 주요 축으로 자리매김할 수 있을 것이라는 설명입니다.

2040년대 초에 최초의 핵융합 발전소가 가동될까요?

독일 연방 정부 역시 핵융합의 큰 잠재력을 인정하고 있으며, 2025년 7월에 발표된 "독일의 첨단 기술 의제"에서 이를 독일의 미래를 위한 6대 핵심 기술 중 하나로 지정했습니다. 또한, 현 의회 회기 동안 핵융합 분야에 20억 유로 이상의 공공 투자를 약속했습니다.

하지만 실제로 전기를 생산하기까지는 아직 시간이 걸릴 것입니다. 포커스드 에너지는 2037년까지 상업용 핵융합로 프로토타입을 제작할 계획입니다. 마르쿠스 로스는 "2040년대 초에는 '세계 최초의' 상업용 핵융합 발전소가 건설될 것"이라고 말합니다.

하지만 그때까지는 여전히 막대한 투자금이 필요할 것입니다. 로스 대표는 포커스드 에너지가 현재 연간 1억 5천만 유로에서 2억 유로의 자금이 필요하다고 밝혔습니다. 그는 "이 금액은 시간이 지남에 따라 증가할 것입니다. 첫 번째 시범 발전소 건설에는 수십억 유로가 소요될 것으로 예상하며, 정부 지원 없이는 불가능할 것입니다."라고 덧붙였습니다.

이 기사는 원래 독일어로 발행되었습니다.