마이크로소프트(MS)가 샘 알트만 오픈AI CEO가 투자한 핵융합 에너지 스타트업으로부터 2028년까지 핵융합 전기를 공급받는다. 탄소를 배출하지 않고 원료도 무궁무진해 ‘꿈의 에너지’로 불리는 핵융합 산업에 통큰 배팅을 한 것이다.
월스트리트저널(WSJ) 등 외신에 따르면, MS는 최근 ‘헬리온 에너지’로부터 5년 안에 핵융합 발전으로 전력을 공급받는 계약을 했다. 헬리온은 2028년까지 핵융합 전력 생산을 시작하고 1년 내로 최소 50메가와트(㎿) 이상의 전력을 공급해야 한다. 1㎿는 하루 최대 1000개 가정에 공급하는 전력 규모다. 핵융합 발전 관련 최초의 상업 계약이다. 2028년까지 핵융합 전기를 공급하지 못하면 헬리온은 MS에 위약금을 지불해야 한다.
“AI는 지구 온난화의 주범” 비난 목소리↑…탄소 배출 않는 핵융합 발전 투자 필수
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핵융합은 태양의 에너지 생산 원리와 같다. 중수소와 삼중수소 같은 가벼운 원자핵을 융합해 무거운 원자핵으로 바꾸며 에너지를 발생하는데, 이 과정에서 탄소를 배출하지 않아 ‘꿈의 에너지’로 불린다. 핵융합 연료 1g으로 석유 8톤(t) 규모 에너지를 생산할 수 있다. 핵융합 원료로 쓰이는 중수소는 바닷물을 전기분해해 얻을 수 있고, 삼중수소는 리튬과 중수소의 화학반응으로 만들어 원료 고갈의 염려도 없다. 핵융합 발전으로 발생되는 폐기물은 수십년만 보관하면 자연상태로 되돌릴 수 있다. 핵분열을 활용하는 원자력 발전보다 폐기물 처리가 쉽다.
헬리온은 샘 알트먼 오픈AI CEO가 투자했다. 로이터에 따르면 헬리온이 유치한 투자금 5억7000만 달러 중 3억7500만 달러는 알트만 CEO의 자금이다. 알트만 CEO는 WSJ에 “미래를 만들고 삶의 질을 크게 높이는 가장 중요한 두 가지는 ‘지능을 생성하는 것’과 ‘저렴하고 풍부한 에너지를 만드는 것'”이라고 밝혔다.
챗GPT와 같은 생성형 AI(인공지능)를 운영하는데 막대한 전력이 필요하다. 이미 데이터센터와 초거대 AI는 지구 온난화의 주범으로 지목받는다. 그동안 챗GPT를 훈련하면서 발생한 탄소는 약 500t인데 자동차 110대가 1년 동안 배출한 양과 비슷하다. 오픈AI와 MS가 핵융합 발전에 투자하는 것은 지구 온난화의 주범이라는 비난을 피하기 위함이다. 이미 구글·메타(구 페이스북)·아마존 등 빅테크 기업들은 넷제로(Net Zero) 달성에 힘을 기울이고 있다.
전기료 절감 목적도 크다. 미 경제 매체 비즈니스 인사이더에 따르면 오픈AI의 2022년 순손실은 5억4000만 달러(한화 약 7100억원)로 2021년보다 손실폭이 두 배 늘었다. 전력비용이 눈덩이 처럼 불어나서다. 업계는 챗GPT의 하루 유지 비용을 약 70만 달러(한화 약 9억2500만원)로 추정한다. MS가 생성형 AI를 적용한 업무툴 ‘MS 365 코파일럿’을 확장하지 못하는 것도 GPU 추가 등 비용적 문제 때문이라는 관측이 지배적이다.
이에 MS와 오픈AI가 핵융합 발전을 대안으로 고려한 것으로 풀이된다. 아직 핵융합 발전이 구현되지 않아 전기 출력 비용이 얼마나 필요할지 예측하기 어렵지만, 화석연료보다는 현저히 낮은 가격으로 전력조달이 가능할 것으로 보인다. 윤시우 한국핵융합에너지연구원 부원장은 “핵융합 연료가 값싸고 무궁무진한 만큼, 발전로를 가동하면 가동할수록 발전단가는 줄어들 수밖에 없다”고 설명했다.
학계 “핵융합 상용화 2028년 달성, 현실 가능성 극히 낮다”
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다만, 학계는 헬리온이 2028년까지 전력을 공급하기는 힘들 것이라 본다. 브래드 스미스 MS 부사장이 “엔지니어링 발전이 탄력을 받고 있다는 판단이 없었다면 이 계약을 체결하지 않았을 것”이라며 핵융합 전력의 가능성을 낙관했지만, 전문가들은 선뜻 동의하기 힘들다는 입장이다.
핵융합 분야에서 가장 앞선 곳은 한국을 포함해 7개국이 프랑스 카다라슈에 짓고 있는 국제핵융합실험로(ITER)다. ITER은 2030년까지 1단계 시운전, 2035년까지 2단계 시운전을 계획 중이다. ITER는 축구장 60개 크기와 맞먹는 규모(60만㎢)로 구축되는데, 실험로 크기가 클수록 핵융합 구현 가능성이 커진다. 이런 상황에서 스타트업인 헬리온이 ITER보다 먼저 핵융합을 실현할지는 물음표가 붙는다.
윤 부원장은 “헬리온에너지가 공개하는 정보는 매우 제한적으로 평가가 쉽진 않지만, 규모와 방식을 따져보면 핵융합 반응을 구현할 수 있을지 의문”이라고 했다.
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