[투자의 단상/230617] 핵융합 발전

"이제는 핵융합"... '챗GPT 아버지'도, 빌 게이츠·베이조스도 거액 투자
https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2023042416050004124

AI계의 거물로 성장한 OpenAI의 샘알트먼이 핵융합발전 기업인 헬리온 에너지에 5천억원을 투자한 것이 화제가 되고 있습니다.
물론 핵융합 발전에 월가 혹은 테크계의 구루들(빌게이츠, 피터틸, 일론머스크 등)이 선제적으로 투자하기 시작한 것은 오래된 일입니다만 최근 '21년도부터 본격적으로 집중 투자가 이루어지기 시작한 것을 보면 모종의 기술적 진보가 이루어지고 있다는 생각이 듭니다.
현재 상장된 회사들 보다는 대부분 스타트업 단계의 기업들이 대부분이긴 하지만 향후 떠오르는 기술들을 미리 살펴 봄으로써 선제적인 투자기회를 노려보는 것도 좋겠다는 생각입니다.

최근 샘알트먼의 인터뷰를 보면 그의 2가지 관심은 "지능 비용 절감", "에너지 비용 절감"을 통해 인류의 미래를 개선해 보고자 하는 의지를 가지고 있는 것 같습니다.
그 첫번째 "지능비용 절감"은 OpenAI를 통해 ChatGPT라는 결과물로 나타나고 있는 것 같습니다. 물론 첫번째 작품은 (그의 비교예시를 들어보자면 아이폰 초창기 버전은 현재 iphone14 pro 버전과 비교하면 말도 안되는 제품이지만 초기에는 엄청난 혁신으로 여겨졌음) 자칭 초라한 버전이라 말하지만 이미 인류는 초창기 LLM 모델의 엄청난 혁신성에 놀람과 경이로움을 보내고 있는 형국입니다. 결국 그의 시선은 AGI로 향하게 될텐데 조만간 테슬라에서 추구하고 있는 H/W에서부터 시작된 AGI와 한판 승부가 불가피하게 되지 않을 까 생각해 봅니다.
그리고 두번째 "에너지 비용 절감"의 가장 유력한 대안으로 생각하고 투자하고 있는 분야가 바로 핵융합 발전인 것 같습니다. 그의 첫번째이자 유일한(?) 투자처는 Helion Energy가 되겠습니다.
워싱턴에 위치한 스타트업으로서 이력을 보면 이미 샘알트먼 이전에 알만한(머크스를 포함) 유력 인사들이 이미 투자를 선점하고 있음을 알 수 있습니다.

헬리온 에너지 - 강력한 자기장(1.5 테슬라, 최종 40 테슬라 목표)으로 FRC를 압축해 융합하는 방식을 채택했다.
2015년 7월, 소개 영상을 올렸다. 유튜브
2020년 3월, 피터 틸이 170억원 가량 투자했다. #
2021년 11월, 일론 머스크가 5억 달러 투자했다. #
2022년 12월, Real Engineering 유튜버를 회사로 초청해 본사의 핵융합 장비를 소개했다 유튜브. 해당 영상은 전 핵융합과학자 유튜버 Impropable Matter에 의해 비판받았다. 유튜브
2023년 4월, 샘 알트만이 4억 달러 투자했다. #
2023년 5월, 마이크로소프트가 2028년까지 50MW 전력을 구매하기로 계약을 체결했다. #

핵융합발전의 3가지 방식은 아래와 같다고 합니다.

1. 자기장 가둠 방식
   자기장 가둠 방식의 발전이 이뤄지는 기본 구조 자체는 매우 간단하다. "핵융합로에 중수소와 삼중수소를 넣는다. → 융합로에 자기장을 걸어 중수소와 삼중수소로 이뤄진 플라즈마[62]를 가둔다 → 플라즈마를 초고온으로 가열한다. → 자발적으로 핵융합 반응이 일어난다. → 핵융합 반응으로 얻은 에너지로 증기를 발생시킨다 → 증기로 터빈을 돌린다." (나무위키 인용)
2. 관성가둠 방식
   관성 가둠 방식 핵융합(ICF, Inertial confinement fusion)은 연료(중수소와 삼중수소의 혼합물 등)가 담긴 펠릿이나 Hohlraum의 내부 벽에 레이저빔 혹은 이온빔을 쏘거나, 핀치 효과(Pinch effect)를 이용해 열과 압력을 가해 핵융합을 일으키는 방식이다. 연료 펠릿에 쏘는 것과 Hohlraum의 내부 벽에 쏘는 것은 엄연히 다른 방식이다. 전자는 Direct drive, 후자는 Indirect drive라고 하며, Indirect drive는 Hohlraum의 내부 벽에 레이저를 쏘고 이 때 발생한 엑스선을 이용해 핵융합을 일으킨다. 위 그림은 Indirect drive를 묘사한 것이다. Indirect drive 방식은 수소폭탄의 폭발 메커니즘과 아주 유사하기 때문에 이를 통해 모사 핵실험을 할 수도 있다. (나무위키 인용)
3. 관성+자기가둠 방식
   관성+자기 가둠은 자화표적핵융합(MTF: Magnetized Target Fusion), 자기관성핵융합(MIF: Magneto Inertial Fusion), 자화라이너관성핵융합(MagLIF: Magnetized Liner Inertial Fusion) 등이 있다. 미국, 일본, 중국 등이 연구한다. (나무위키 인용)

이중에 Helion Energy 같은 미국 스타트업들이 주로 연구하고 있는 방식이 관성+자기가둠 방식이 되겠습니다.
그리고 우리가 알고 있는 인공태양이라 불리는 ITER, KSTAR 등은 첫번째 방식인 자기장 가둠방식인 것 같습니다.

물론 현재 상장중인 국내/외 기업들의 핵융합 발전 관련한 테마를 연구해 보는 것도 의미가 있겠지만, 최소한 최초로 시도되는 에너지 관련 혁신기업들은 대부분 StartUp으로 시작하여 향후 상장되는 단계를 거치게 되므로 초기부터 관심을 가지고 지켜보면 향후 좋은 투자기회를 얻게 되실 수 있을 듯 합니다.

다음글에서 헬리온에너지와 같은 기업들의 연구방향 및 기술진척 사항 혹은 3가지 다른방식의 발전방식의 기초적인 이해 등을 한번 다루어 보도록 하겠습니다.

오늘도 모두들 건강하고 활기찬 하루 되시기 바랍니다.

P.S> MS에서 '28년 에너지 공급 계약까지 체결한 것으로 보아 상용화가 멀지 않은 것 같습니다. 내부적으로는 '24년부터 에너지 생산이 가능하다는 내용을 본 것 같네요. 인류가 저렴한 에너지를 통해 기하급수 시대의 혜택을 볼 날이 멀지 않은 것 같은 느낌적인 느낌이 드네요. 에너지 제로 시대로 접어들면 투자에 대한 관점부터 사람들의 삶의 패턴과 목적에 이르기까지 인류의 삶을 송두리째 바꾸어 놓을 혁명의 전환기가 될 것이라 생각됩니다.