핵융합 상용화 경쟁의 새 이정표

캐나다 핵융합 에너지 기업 제너럴퓨전(General Fusion)이 3월 24일 Fusion Science and Technology 저널에 대규모 자기화 표적 핵융합(Magnetized Target Fusion, MTF) 실증 장치에서 이온 온도를 측정하는 진단 방법을 다룬 동료 심사 논문을 발표했다. 이 기술은 회사의 세계 최초 대규모 MTF 실증 장치인 'Lawson Machine 26(LM26)'에서 섭씨 1,000만도(1 keV)와 1억도(10 keV)의 플라즈마 온도를 측정하는 데 사용된다.

제너럴퓨전은 2025년 초 LM26에서 첫 플라즈마를 달성한 바 있으며, 최종적으로는 로슨 기준(Lawson criterion)을 충족해 상업적 규모의 순 핵융합 에너지를 실증하는 것을 목표로 하고 있다. 회사는 또한 Spring Valley Acquisition Corp. III(SVAC)와의 합병을 통해 2026년 중반 나스닥 상장을 계획 중이며, 이는 핵융합 기업으로서는 최초의 상장 사례가 될 전망이다.

중성자 계수로 극한 온도 측정

논문은 중성자 계수(neutron counting) 기술을 이용해 핵융합 반응에서 발생하는 중성자의 수를 측정함으로써 플라즈마 내 이온 온도를 간접적으로 파악하는 방법을 상세히 설명한다. 핵융합 반응의 성능을 평가하는 데 이온 온도는 핵심 매개변수다. 제너럴퓨전의 마이크 도널드슨(Mike Donaldson) 기술개발 수석부사장은 "LM26 프로그램에서 이온 온도는 핵융합 성능의 핵심 파라미터"라며 "중성자 계수를 통한 실용적이고 확장 가능한 측정 방법을 입증했다"고 밝혔다.

이 진단법은 1 keV(1,000만도)에서 10 keV(1억도)로 온도를 높여가는 LM26의 단계별 실험에서 플라즈마 성능을 검증하는 중요한 도구로 활용될 예정이다. 제너럴퓨전은 20년 이상 핵융합 프로토타입과 테스트베드를 설계·제작·시험해온 경험을 바탕으로 24개의 프로토타입과 20만 회 이상의 플라즈마 실험을 수행해왔다.

MTF 방식의 상용화 가능성

제너럴퓨전이 추진하는 자기화 표적 핵융합(MTF)은 토카막이나 관성 핵융합과 달리 액체 금속 벽을 사용해 플라즈마를 압축하는 독특한 방식이다. 이 기술은 상대적으로 단순한 구조로 핵융합 반응을 일으킬 수 있어 상용화에 유리하다는 평가를 받는다.

회사는 LM26을 통해 MTF 방식의 기술적 타당성을 입증하고, 향후 상업용 발전소 건설로 이어간다는 계획이다. LM26은 세계에서 가장 크고 강력한 핵융합 플라즈마 인젝터를 갖추고 있으며, 대규모 MTF 실증에 필요한 플라즈마 수명과 특성을 이미 입증한 상태다.

핵융합 산업의 자본시장 진출 [AI 분석]

제너럴퓨전의 나스닥 상장 계획은 핵융합 산업이 실험실 단계를 넘어 자본시장의 본격적인 관심을 받기 시작했음을 보여주는 사례다. 2020년대 초반까지만 해도 핵융합은 "영원히 30년 후의 기술"로 여겨졌지만, 최근 수년간 민간 핵융합 기업들의 기술 진전과 투자 유치가 가시화되면서 상용화 전망이 현실화되고 있다.

제너럴퓨전이 순수 핵융합 기업으로서 첫 상장에 성공할 경우, 이는 핵융합 산업 전체에 대한 신뢰도를 높이고 후속 투자를 촉진하는 촉매제가 될 가능성이 높다. 다만 핵융합 발전소의 실제 건설과 상업 운영까지는 여전히 기술적·규제적 과제가 남아 있어, 투자자들은 장기적 관점에서 접근할 필요가 있다.

또한 LM26의 1억도 온도 달성 여부는 2026년 하반기 핵융합 산업의 주요 이정표가 될 것으로 보인다. 이 목표가 달성되면 MTF 방식이 토카막, 레이저 핵융합과 어깨를 나란히 하는 유력한 상용화 경로로 자리 잡을 전망이다.