미국은 뒷받침할 자금 없이 핵융합 에너지에 대한 새로운 로드맵을 가지고 있습니다.

미국 에너지부(DOE)는 핵융합 에너지 활용이라는 수십 년 간의 꿈을 실현하기 위한 미국의 새로운 로드맵을 발표했습니다.

최종적으로 1세대 핵융합 발전소를 건설하기 위해 연구 개발 노력을 지원하고 민관 파트너십을 추구하겠다는 약속입니다. 물론 이 계획은 AI를 새로운 혁신을 가져올 수 있는 도구이자 데이터 센터의 증가하는 전력 수요를 충족할 수 있는 새로운 에너지원을 창출하기 위한 동기로 부각합니다.

DOE는 매우 야심찬 일정을 예상하고 있지만, 이를 달성하는 방법에 대한 세부 사항은 성공 여부를 고려하면 여전히 모호하며, 지난 한 세기 동안 과학자들이 회피해왔던 과학적 혁신을 달성하는 데 달려 있습니다. 더욱이, 이 작업에 전념하는 신생 기업과 연구자들의 급성장하는 생태계는 더 많은 현금을 요구하고 있습니다. DOE는 아직 제공할 필요가 없다고 인정하는 자금입니다.

어제 DOE의 보도자료는 새로운 전략이 2030년대 중반까지 상업적 규모의 핵융합 전력을 전력망에 배치하는 것을 목표로 한다고 자랑하고 있습니다. 그러나 실제 로드맵은 더 모호한 그림을 그립니다. 문서에는 목표가 “2030년대 민간 부문 융합 규모 확대를 지원하는 공공 인프라를 제공하는 것”이라고 굵게 나와 있습니다. 그럼에도 불구하고 여전히 직면해야 할 장애물과 불확실성이 많이 남아 있으며, 현실적으로 수십 년 후에 우리 가정과 기업에 핵융합 에너지로 전력을 공급할 수 있게 될 수 있습니다.

이것이 왜 그렇게 큰 작업입니까? 오늘날의 핵분열 발전소는 원자를 분리하여 에너지를 방출합니다. 이와 대조적으로 핵융합 발전소는 원자를 융합하여 통제된 방식으로 에너지를 생성합니다. (이것이 통제되지 않은 방식으로 수행되면 수소폭탄을 얻게 됩니다.) 핵융합을 달성하는 것의 장점은 핵분열과 동일한 방사성 폐기물을 생성하지 않으며 프로세스가 화석 연료 오염에 의존하지 않는다는 것입니다.

융합은 본질적으로 별이 스스로 빛과 열을 생성하는 방식을 모방합니다. 이는 풍부한 무탄소 에너지원일 수 있지만 원자를 융합하려면 엄청난 양의 열과 압력이 필요합니다. 결과적으로 순 에너지 이득(업계 용어로 “점화”라고 함)을 가져오는 핵융합 반응을 달성하는 것은 매우 어렵습니다. 과학자들은 레이저를 사용하여 2022년에 처음으로 이를 달성했습니다. 핵융합 기술을 개발하는 연구자들은 그 위업을 재현하고 반응을 더 오래 지속하는 방법을 알아내기 위해 노력하고 있습니다.

최근 몇 년 동안 핵융합에 관한 현재의 모든 소문에 영향을 미치는 몇 가지 중요한 변화가 있었습니다. 생성적 AI 붐으로 인해 거대 기술 기업들은 더 많은 데이터 센터에 전력을 공급할 수 있는 충분한 전력을 확보하기 위해 안간힘을 쓰고 있습니다. Sam Altman, Bill Gates 및 Jeff Bezos는 모두 자체 플랜트 설계를 개발하는 융합 스타트업을 지원했습니다. 구글과 마이크로소프트는 모두 2020년대 말이나 2030년대까지 온라인에 연결될 예정인 핵융합 발전소에서 전력을 구매할 계획을 발표했습니다. 90억 달러 이상의 민간 투자가 핵융합 실증과 프로토타입 원자로에 유입되었다고 DOE는 밝혔습니다.

DOE가 개입할 수 있다고 말하는 또 다른 큰 격차가 있습니다. 로드맵에서는 핵융합 연료(일반적으로 삼중수소 및 중수소라고 불리는 수소 동위원소)의 생산 및 재활용과 같이 핵융합을 상업적으로 실행 가능하게 만드는 데 필요한 “핵심 인프라”를 구축하기 위해 공공 부문과 민간 부문을 함께 모으는 것을 강조합니다. 문서에서 강조하는 또 다른 “핵심 과제 영역”은 핵융합 발전소의 극한 조건을 견딜 수 있을 만큼 강한 구조 재료를 개발해야 한다는 것입니다. (당신은 별 내의 환경을 일종의 복제하고 있다는 것을 기억하십시오.)

또한 DOE 연구소가 대학, 지방 및 주 정부, 민간 기업과 협력하여 이러한 신기술을 위한 인력을 구축할 수 있는 융합 혁신을 위한 지역 허브 개발에 대해서도 언급합니다. 하나의 허브는 Nvidia, IBM, Princeton Plasma Physics Laboratory와 DOE 간의 협력으로 Stellar-AI라는 “AI에 최적화된 융합 중심 슈퍼컴퓨팅 클러스터를 구축”하는 것입니다.

DOE는 로드맵의 전체 섹션을 “융합 에너지를 위한 혁신적인 도구”라고 부르는 AI에 전념하고 있습니다. 연구자들은 AI 모델을 사용하여 “디지털 트윈”을 구축하여 실험 시설이 어떻게 작동할지 더 빠르게 연구할 수 있다고 로드맵은 예시로 밝혔습니다.

이 문서에는 큰 면책 조항도 함께 제공됩니다. 상단의 요약본에 다음과 같이 적혀 있습니다. “이 로드맵은 에너지부가 특정 자금 수준을 정하지 않으며 향후 자금은 의회 예산에 따라 달라질 것입니다.” 즉, DOE는 아직 이 계획에 돈을 투자할 준비가 되어 있지 않습니다.

그리고 트럼프 행정부가 소위 “에너지 지배”라는 야망에 화석 연료, 핵분열 및 핵융합을 포함시키는 동안, 대통령은 미국의 증가하는 전력 수요를 충족시키기 위해 이미 훨씬 더 빠르고 일반적으로 더 저렴하게 배치할 수 있는 태양광 및 풍력 에너지 프로젝트에 대한 자금을 회수했습니다.