미국 매사추세츠주 케임브리지에 위치한 스타트업 케임브리지 헤비 인더스트리(Cambridge Heavy Industries)가 기존의 거대한 핵융합 시설과는 달리, 탁상에 올려놓을 수 있을 만큼 작은 레이저 기반 핵융합 장치를 개발하고 있어 주목받고 있습니다. 이 회사는 MIT 인근의 작은 연구실에서 비밀리에 운영되어 왔으며, 최근 테크크런치(TechCrunch)를 통해 자사의 기술을 공개했습니다. 공동 창업자이자 CEO인 윤 카이(Yun Kai)는 "우리는 의도적으로 작고 모듈화된 원자로를 만들었다. 작기 때문에 모든 것이 더 쉬워진다"고 밝혔습니다.
이 소형 장치는 하루에 50~80회의 실험을 수행할 수 있어, 디자인 최적화를 위한 데이터 수집과 반복적인 실험이 매우 용이합니다. 케임브리지 헤비의 핵융합 반응기는 레이저를 사용하여 연료 표적을 압축하는 방식을 사용하는데, 이는 핵융합 반응이 소비하는 에너지보다 더 많은 에너지를 생산할 수 있음을 증명한 획기적인 실험과 유사합니다. 특히 이 시스템은 핵융합 점화에 필요한 레이저 수를 최소화하여 두 개의 주요 레이저만으로 작동하며, 동심원 형태로 발사되는 레이저 빔들이 순차적으로 연료 표적을 압축하여 높은 압력과 열을 발생시켜 핵융합을 유도합니다. 이 기술은 MIT의 키스 넬슨(Keith Nelson) 연구실에서 극한 조건의 물질 연구 중 핵융합 가능성을 발견하며 시작되었습니다. 최근 아졸라 벤처스(Azolla Ventures) 주도로 620만 달러(약 85억 원)의 시드 투자를 유치하며 기술 잠재력을 인정받았습니다.
케임브리지 헤비는 향후 10년 내에 이 개념을 발전시켜 발전소를 건설할 계획이지만, 그전에 소규모 장치를 활용하여 삼중수소(tritium) 생산에 집중할 예정입니다. 삼중수소는 현재 개발 중인 거의 모든 핵융합 발전소에 필수적인 희귀 수소 동위원소로, 현재 그램당 약 3만 달러(약 4천만 원)에 거래될 정도로 귀합니다. 현재 전 세계에 약 40kg만 존재하며, 2054년에는 약 28kg이 부족할 것으로 예측되어 미래 핵융합 산업의 핵심 연료 공급 문제가 예상됩니다. 케임브리지 헤비의 삼중수소 생산은 핵융합 발전소의 자체 연료 공급 시스템이 완성되기까지 약 10년간의 수익 창출 기회를 제공하며, 이는 핵융합 산업의 상용화를 앞당기는 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.