핵융합 스타트업 헬리온, 4,650억 원 투자 유치... 기업가치 20조 원으로 '껑충'

이번 라운드에 참여한 신규 투자자로는 알타 파크 캐피털(Alta Park Capital), 안티 펀드(Anti Fund), 박스그룹(BoxGroup), 럭스 캐피털(Lux Capital), 피크 XV 파트너스(Peak XV Partners), 그리고 포드 자동차의 빌 포드 회장 등이 있다 . 여기에 라이트스피드 벤처 파트너스(Lightspeed Venture Partners), 소프트뱅크 비전 펀드 2(SoftBank Vision Fund 2), 미스릴 캐 피털(Mithril Capital), 카프리콘 테크놀로지 임팩트 펀즈(Capricorn Technology Impact Funds), 더스틴 모스코비츠(Dustin Moskovitz)의 굿 벤처스 재단(Good Ventures Foundation), 그리고 이름이 알려지지 않은 한 대학 기금 등이 기존 투자자로서 베팅 규모를 키웠다 .

2025년 1월에 발표된 5,600억 원(미화 4억 2,500만 달러) 규모의 이전 투자 라운드 역시 마이크로소프트와의 상업 계약과 밀접하게 연관되어 있었다 . 이러한 지속적인 기업가치 상승 곡선은 헬리온의 핵심 기술을 둘러싼 깊은 과학적 불확실성과 극명한 대조를 이룬다.

오리온 발전소와 마이크로소프트 전력구매계약

새로 확보한 자본의 주요 용도는 워싱턴주 말라가에 건설 중인 헬리온의 첫 상업용 핵융합 발전소 '오리온(Orion)'의 배치를 앞당기는 것이다 . 2025년 7월 착공에 들어간 이 발전소는 마이크로소프트와 체결한 획기적인 전력구매계약(PPA)의 물리적 결실이다.

계약에 따라 헬리온은 2028년까지 워싱턴주 중부의 마이크로소프트 데이터센터에 최소 50메가와트(MW)의 청정 핵융합 전력을 공급해야 하며, 기한 내 이행하지 못할 경우 스타트업에 불이익이 따른다 . 이 PPA는 헬리온이 단순히 핵융합을 입증하는 것을 넘어, 불과 2년 안에 이를 신뢰할 수 있는 전력망 연계 전원으로 만들어야 한다는 엄청난 상업적 압박을 가한다. 이번 시리즈 G로 조달한 자금은 명시적으로 제조 능력 확충과 이 상업적 납품을 지원하는 데 사용될 예정이다 .

증기 터빈을 뛰어넘는 헬리온만의 독특한 기술

헬리온이 거대 국제 프로젝트 ITER나 커먼웰스 퓨전 시스템즈(Commonwealth Fusion Systems) 같은 경쟁사와 차별화되는 가장 큰 지점은 전기를 생산하는 방식이다. 이 회사는 펄스형 자기-관성 핵융합(pulsed, magneto-inertial fusion) 방식을 사용하여 전통적인 증기 터빈을 완전히 우회한다.

석탄, 가스, 핵분열 또는 대부분의 계획 중인 핵융합로를 막론하고 기존 발전소에서는 에너지로 물을 끓여 증기를 만들고, 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 생산하면서 에너지 변환 과정에서 상당한 손실이 발생한다 .

헬리온의 설계는 근본적으로 다르다. 이 회사의 원자로는 자기장 속에서 두 개의 조밀한 플라즈마 링을 엄청난 속도로 서로 충돌시키며 핵융합 반응을 일으킨다 . 충돌 후 플라즈마 링이 팽창하면 이 움직임이 원자로의 자속을 변화시킨다. 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라 이 자속 변화는 기기의 코일에 전류를 유도하며, 이를 직접 전기로 포착한다 .

회사 공식 FAQ에서는 "전기차의 회생 제동과 마찬가지로, 우리 시스템은 사용되지 않은 에너지와 새로 생성된 전자기 에너지를 모두 효율적으로 회수하도록 설계되었습니다"라고 설명한다 . 이러한 직접 에너지 포착 방식은 95% 이상의 순 효율을 주장하는데, 이는 일반적인 증기 기반 시스템의 약 33-40% 효율과 극명하게 대비된다 . 헬리온의 7세대 시제품 '폴라리스(Polaris)'는 이 과정에서 순 전기 생산을 입증하는 최초의 기기가 되도록 설계되었으며, 최근 태양 중심부보다 10배나 뜨거운 섭씨 1억 5천만 도 이상의 기록적인 플라즈마 온도를 달성한 바 있다 .

핵융합 투자 광풍 속 '회의론'의 그림자

이러한 기술적 이정표에도 불구하고, 헬리온의 일정에 대한 과학적 회의론이 드리워져 있다. 일부 핵융합 전문가들은 헬리온의 접근 방식이 실현 가능한지 의문을 제기하는데, 그 이유 중 하나는 회사가 동료 검토(peer-review) 과학 저널에 논문을 자주 발표하지 않아 독립적이고 엄격한 검증이 어렵기 때문이다 . 아직 헬리온을 포함한 어떤 실험용 원자로도 상업용 전력망에 필요한 규모의 순 전력 생산을 입증하지 못했다 .

데이비드 커틀리 CEO는 "작동하는 상업용 발전소가 궁극적이고 유일하게 필요한 증거가 될 것"이라고 주장하며 이러한 비판에 반박했다 . 비교 대상인 토카막 기반의 핵융합 스타트업 커먼웰스 퓨전 시스템즈는 최근 자사의 물리학을 검증하는 다섯 편의 동료 검토 논문을 발표하며 신뢰성을 강조했다 .

헬리온의 자금 조달은 전례 없는 핵융합 투자 급증 속에서 이루어졌다. 불과 며칠 전, 독일의 레이저 핵융합 스타트업 포커스드 에너지(Focused Energy)가 사상 최대 규모인 3,200억 원(미화 2억 4,000만 달러)의 시리즈 A를 유치했고, 같은 주에 스텔라레이터 개발사 테아 에너지(Thea Energy)도 1,300억 원(미화 1억 달러)의 시리즈 B를 발표했다 . 2026년에만 관성 핵융합 기업 이너시아 엔터프라이즈(Inertia Enterprises)가 6,000억 원(미화 4억 5,000만 달러)의 시리즈 A를, 빌 게이츠가 지원하는 타입 원 에너지(Type One Energy)가 약 1,200억 원(미화 8,700만 달러)의 전환사채를 발행하며 약 1조 2,000억 원(미화 90억 달러)의 기업가치를 목표로 하는 등 굵직한 움직임이 이어졌다 . 미국 정부 기관 ARPA-E 또한 2026년 4월, 핵융합 분야 사상 최대 규모의 집중 투자인 1,800억 원(미화 1억 3,500만 달러)을 투입했다 .

빅테크와 AI가 핵융합의 시대를 앞당기는 이유

이 모든 신규 핵융합 투자를 관통하는 공통분모는 인공지능 산업이 예고하는 에너지 수요다. 고급 AI 모델을 훈련하고 가동하기 위해 데이터센터가 기가와트(GW)급 캠퍼스로 성장함에 따라, 빅테크 기업들은 풍력·태양광의 간헐성 문제 없이 무탄소이면서도 24시간 가동 가능한 전력 공급원이 절실해졌다 . 핵융합은 이 프로필에 완벽히 부합한다. 거의 무한하고, 상시 가동 가능하며, 탄소를 배출하지 않는 기저 부하 전력원인 것이다.

마이크로소프트와 헬리온의 계약은 이러한 시너지를 보여주는 가장 구체적인 사례다. 또한, 헬리온의 회장이자 투자자인 샘 알트만이 공동 창업한 오픈AI 역시 헬리온과의 PPA 체결을 검토 중인 것으로 알려졌다 .

결국 헬리온의 이번 투자 라운드는 대부분의 경쟁사들처럼 2030년대가 아닌, 앞으로 3년 안에 엄청난 물리학 및 공학적 난제를 극복할 수 있다는 데 거는 베팅이다. 20조 원이 넘는 기업가치는 미래를 내다본 예언으로 기억될지, 아니면 부풀려진 기대의 정점으로 남을지 시간이 말해줄 것이다.