이너시아, 핵융합 상용화 레이스 가속… 구글도 투자한 '꿈의 에너지'

레이저 기반 핵융합 발전을 목표로 하는 스타트업 이너시아(Inertia Enterprises Inc.)가 6,480억 원(약 4억 5,000만 달러) 규모의 신규 자금을 유치하며 주목을 받고 있다. 이번 투자는 베세머 벤처 파트너스를 주축으로 알파벳(GOOGL)의 벤처 펀드 GV, 모던 캐피털, 쓰레숄드 벤처스 등이 참여했다. 특히 핵융합 발전이 오랜 기간 ‘꿈의 에너지’로 불려왔던 만큼, 상용화를 향한 이너시아의 본격적인 행보가 업계의 기대를 모으고 있다.

이너시아는 지난해 트윌리오(TWLO)의 공동창업자이자 전 CEO인 제프 로슨이 설립했으며, 공동 창업자로는 세계적인 핵융합 전문가 애니 크리처와 마이크 던이 이름을 올렸다. 크리처는 역사상 처음으로 투입된 에너지보다 높은 출력 에너지를 생성한 실험의 주역이며, 던은 스탠퍼드 대학교의 LCLS X선 연구소장을 역임한 인물이다. 두 사람은 수차례 실험을 통해 핵융합 출력 증가를 입증했으며, 이 기술을 상업적 규모로 확장하는 데 초점을 맞추고 있다.

기존 핵융합 기술과 달리 이너시아는 관성 구속 핵융합(ICF) 방식에 기반하고 있다. 이 방식은 수소 동위원소가 담긴 초소형 연료 펠릿에 고출력 레이저를 반복적으로 조사해 내부에 태양과 유사한 고온·고압 환경을 형성하는 방식이다. 핵융합 반응은 이 극한 조건에서 이뤄진다. 이 회사가 개발 중인 레이저는 이전 시스템보다 50배 강력하며, 플래시램프 대신 ‘다이오드’를 사용해 에너지 효율을 10배까지 끌어올린 것이 특징이다.

다만 현재 반도체 업계는 이너시아가 요구하는 규모의 레이저 다이오드를 충분히 공급할 수 있는 상황이 아니다. 이에 대응해 이너시아는 파트너사와 함께 공급망을 100배 규모로 확장할 계획이다. 동시에, 연료로 쓰이는 수소 동위원소 펠릿도 대량 생산 체제를 구축해 개당 1달러 이하의 가격으로 생산할 수 있도록 자동화 라인을 도입할 예정이다.

이는 곧 비용 절감뿐 아니라 상용 핵융합 발전소 건설 가능성의 초석이 된다. 기존에는 고가의 특수 금속을 사용해야 했지만, 이너시아는 보다 저렴한 납을 원자로 내벽 재료로 활용해 경제성을 극대화한다는 전략이다. 효율성 면에서도 주목된다. 현재 미국 로렌스 리버모어 국립연구소가 개발한 최상급 핵융합 시스템의 출력 대 입력 비율은 4:1 수준인데, 이너시아는 이를 18:1까지 끌어올릴 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이는 소규모 전력 공급이 가능한 시범 발전소 수준의 기준을 충족하는 수치다.

장기적으로 이너시아는 입력 대비 출력 비율을 30 이상까지 끌어올려, 연간 1.5기가와트(GW)급 상용 발전소 건설을 목표로 삼고 있다. 이는 약 100만 가구에 전기를 공급할 수 있는 규모다. 스타트업 창업 1년 만에 천문학적 자본을 끌어들인 이너시아의 속도전은 구글(GOOGL)과 같은 빅테크의 관심이 더해지며 시장에 새로운 전환점을 예고하고 있다.