교토 퓨전이어링, 1억 2100만 달러 조달…핵융합 발전소 핵심 부품 공급망 주도

일본의 핵융합 엔지니어링 전문 기업 교토 퓨전이어링(Kyoto Fusioneering, 이하 KF)이 핵융합 발전소 상용화를 위한 핵심 인프라 구축에 대규모 투자를 단행한다. KF는 1억 2100만 달러(약 1700억 원)의 자본을 확보했으며, 미국 에너지부(DOE)와 테네시주의 지원을 받아 세계 최초의 핵융합 연료 증식 블랭킷 시험 시설 'UNITY-3'를 오크리지국립연구소(ORNL)에 건설한다고 발표했다 .

UNITY-3: 핵융합 연료 자급자족의 열쇠

핵융합 발전소가 상용화되려면 '증식 블랭킷(breeding blanket)'이라는 핵심 기술이 반드시 검증되어야 한다. 이는 핵융합로 내부에서 발생하는 고에너지 중성자를 흡수해 연료인 삼중수소(tritium)를 생산하고 동시에 막대한 열을 흡수하는 장치다. 그런데 자연계에 거의 존재하지 않는 삼중수소를 발전소 내부에서 자체 생산하지 않으면 상업 운전이 사실상 불가능하다. 현재 대부분의 핵융합 스타트업은 이 블랭킷 설계를 컴퓨터 시뮬레이션에만 의존해왔다 .

UNITY-3는 이 문제를 해결하기 위해 설계됐다. 이 시설은 14MeV(메가전자볼트)의 중성자를 생성하는 가속기를 갖춰, 실제 중수소-삼중수소(D-T) 핵융합 플라즈마가 연소할 때와 동일한 조건을 재현한다 . 연구진은 이 시설에서 액체 리튬을 비롯한 다양한 블랭킷 소재를 시험하며 중성자 스펙트럼, 삼중수소 생산율 등의 핵심 데이터를 측정할 계획이다 .

KF는 UNITY-3를 "어느 한 스타트업도 단독으로 짓지 않을, 업계 전체가 필요로 하는 공유 인프라"라고 설명한다. 각 기업이 이 시설을 개별적으로 구축하려면 막대한 비용과 시간이 소요되기 때문이다 .

스타트업 4곳에 검증 데이터 제공

UNITY-3의 실험 결과는 Realta Fusion, Thea Energy, Type One Energy, Xcimer Energy 등 서로 다른 노형을 채택한 4개 스타트업에 설계 검증 데이터로 제공된다 . 이들 기업은 각기 다른 반응로 아키텍처를 개발 중이지만, 모두 동일한 연료 증식 블랭킷 데이터가 필요하다. KF는 UNITY-3를 통해 "미국 핵융합 생태계 전체의 위험을 낮추는 공동 자원"을 제공하겠다는 전략이다 .

미국 본사 오크리지 이전…4690만 달러 투자, 51개 일자리 창출

KF는 미국 법인 본사를 워싱턴주 시애틀에서 테네시주 오크리지로 이전한다 . 주요 내용은 다음과 같다:

• 투자 규모: 4690만 달러 (약 660억 원)
• 일자리: 앤더슨 카운티에 51개의 신규 고급 기술 일자리 창출
• 이전 사유: ORNL과의 파트너십 및 테네시주의 풍부한 핵융합·원자력 생태계 접근성
• 지원: 테네시주 핵에너지 기금(Nuclear Energy Fund)으로부터 보조금 지원

폭넓은 포트폴리오: 블랭킷부터 열 추출까지

UNITY-3는 KF가 공급하는 광범위한 핵융합 발전소 시스템 중 하나일 뿐이다. KF는 블랭킷 외에도 다음과 같은 핵심 시스템을 설계·공급한다 :

• 연료 순환 시스템: 삼중수소 추출, 가공, 취급 장비
• 플라즈마 가열 시스템: 자이로트론(Gyrotron) 등 마이크로파 가열 장치
• 열 추출 시스템: 블랭킷 냉각 및 전력 변환 장치
• 중성자 공학 부품: 시험 시설 외에도 실제 발전소용 블랭킷 및 중성자 관련 부품

KF는 "각 스타트업이 처음부터 모든 시스템을 자체 개발할 필요 없도록 통합된 핵융합급 서브시스템을 제공한다"는 전략 아래 사업을 확장 중이다 .