헬리온에너지, 4억6,500만달러 유치…핵융합 투자 다시 쏠린다

헬리온에너지(Helion Energy)가 4억6,500만달러, 원화 약 7,087억원 규모의 신규 투자를 유치하며 기업가치 155억달러를 인정받았다. 아직 상용화 문턱을 넘지 못한 ‘핵융합 발전’ 분야에서 자금이 다시 몰리고 있다는 점에서 시장의 관심이 커지고 있다.

기업가치 3배 가까이 뛴 헬리온에너지

헬리온에너지는 스라이브캐피털이 주도한 시리즈 G 라운드에서 4억6,500만달러를 조달했다고 밝혔다. 이번 투자에는 소프트뱅크 비전펀드 2, 라이트스피드와 6곳이 넘는 신규 및 기존 투자자가 참여했다.

회사는 이번 투자 유치 이후 기업가치가 155억달러, 원화 약 23조6,236억원으로 평가됐다고 설명했다. 이는 2025년 1월 직전 투자 라운드 당시와 비교해 거의 3배 수준이다. 상용 핵융합 발전이 아직 본격적인 매출 단계에 이르지 못한 점을 감안하면, 미래 기술에 대한 기대가 반영된 평가로 읽힌다.

폴라리스, ‘도넛형 플라스마’ 충돌로 전기 생산

헬리온에너지가 개발 중인 핵융합로는 ‘폴라리스’라는 이름의 원통형 시스템이다. 핵융합은 원자핵 두 개를 결합해 더 가벼운 하나의 원자핵을 만들고, 이 과정에서 줄어든 질량이 에너지로 전환되는 원리를 이용한다. 태양이 에너지를 내는 방식과 비슷해 ‘꿈의 에너지’로 불리지만, 이를 지상에서 안정적으로 구현하는 일은 매우 까다롭다.

폴라리스는 ‘D-He-3’ 연료를 사용한다. 이는 중수소와 헬륨-3의 조합이다. 먼저 원통 양끝에 연료를 주입한 뒤 플라스마 상태로 바꾸고, 자기장을 이용해 이를 ‘도넛’ 모양으로 압축한다. 이후 양쪽 끝의 플라스마 도넛을 시속 약 1억마일의 속도로 서로 충돌시키고, 추가 자기장으로 압력과 온도를 끌어올려 핵융합 반응을 유도한다.

이 반응이 일어나면 자기장에 변화가 생기고, 그 변화가 곧 전류를 만들어내는 구조다. 즉, 다른 복잡한 변환 장치를 줄이면서 직접 전기를 얻겠다는 설계가 핵심이다.

비싼 헬륨-3, 직접 만들어 해결 시도

핵심 연료 가운데 하나인 헬륨-3는 매우 희귀한 동위원소다. 리터당 수백만달러에 이를 정도로 비싸다는 점이 상용화의 큰 걸림돌이다. 반면 중수소는 바닷물에서 비교적 쉽게 얻을 수 있다.

헬리온에너지는 이 문제를 자체 생산으로 풀겠다는 전략을 내세우고 있다. 자사 반응기에서 중수소끼리 결합시키는 방식으로 헬륨-3와 삼중수소를 만들고, 이 가운데 삼중수소가 시간이 지나며 헬륨-3로 바뀌는 과정을 활용하겠다는 설명이다.

다만 이 접근은 분명한 ‘트레이드오프’를 안고 있다. 헬륨-3 생산 자체가 기술적으로 쉽지 않고, 폴라리스는 다른 핵융합로보다 더 높은 온도로 연료를 가열해야 한다. 그럼에도 회사는 이런 부담보다 설계상 이점이 더 크다고 보고 있다.

차폐·냉각 설비 줄여 상용화 비용 낮춘다는 구상

헬리온에너지에 따르면 폴라리스가 방출하는 방사선은 다른 핵융합 설계에서 주로 나오는 중성자보다 다루기 쉬운 양성자 중심이다. 이 때문에 차폐 장비 부담이 상대적으로 작다. 냉각탑이나 터빈 같은 대형 설비 필요성도 줄일 수 있다는 게 회사 측 주장이다.

이는 ‘핵융합 점화’ 방식과 다른 접근에서 나온다. 일반적으로 핵융합로는 연료가 스스로 계속 가열되는 점화 조건을 만들기 위해 복잡한 보조 시스템이 필요하다. 반면 폴라리스는 연속 가열보다 개별 핵융합 반응을 빠르게 반복하는 방식으로 에너지를 생산하도록 설계됐다. 플라스마를 도넛형으로 만들고, 충돌시키고, 다시 반복하는 구조다.

2028년 첫 상업 발전소 가동 목표

헬리온에너지는 이번 투자금을 생산 능력 확대와 상용화 작업 가속에 투입할 계획이다. 회사는 이미 지난해 미국 워싱턴주 말라가에서 첫 상업용 핵융합 발전소 건설에 착수했다. 해당 시설은 2028년 가동을 목표로 하며, 발전 용량은 50메가와트로 제시됐다.

핵융합 발전은 오랜 기간 ‘가까워 보이지만 늘 멀었던 기술’로 평가받아 왔다. 그럼에도 이번 대규모 투자 유치는 시장이 여전히 핵융합의 잠재력을 높게 보고 있음을 보여준다. 결국 기업가치 급등이 현실적인 성과로 이어질지는, 헬리온에너지가 2028년까지 실제 전력 생산 능력을 입증할 수 있느냐에 달려 있다.