트럼프의 핵융합 야심 | 핵융합 기술 선도 기업과 혁신 기술 | 한국은?

트럼프 정부가 핵융합 에너지를 국가적 우선순위로 밀고 있다. 이는 무한한 청정 에너지를 실현할 '성배' 기술로, AI 데이터센터와 우주 개발을 위한 에너지 혁명을 예고한다.

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트럼프의 핵융합 야심

트럼프 행정부는 에너지부(DOE)를 통해 융합 상용화 로드맵을 발표하며, 연간 10억 달러 이상 투자와 인프라 구축을 추진한다. 트럼프 미디어는 융합 스타트업과 합병해 세계 최초 유틸리티 규모 융합 발전소를 2026년 착공 목표로 세웠다. 이는 AI 전력 수요 폭증에 대응하며, 석유·가스 중심 정책 속에서도 융합을 '미국 우선' 기술로 키운다. 융합 산업 협회는 민관 파트너십을 강조하며, 2030년대 중반 그리드 연결을 꿈꾼다.

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선도 기업과 혁신 기술

세계 융합 기업은 토카막, 관성구속 등 다양한 접근으로 경쟁 중이다. Commonwealth Fusion Systems(CFS)는 고온 초전도(HTS) 자석으로 컴팩트 토카막 SPARC를 개발, 20테슬라 자기장 기록을 세웠다. TAE Technologies와 Helion Energy는 입자빔과 자기압축으로 저비용 플라즈마 안정화에 집중한다. Tokamak Energy의 구형 토카막(ST40)은 1억 도 플라즈마를 100초 유지하며 소형화 성공, General Fusion은 액체 금속 압축 기술로 실증 중이다. Marvel Fusion 등 50여 기업이 2025년 투자 열풍 속, 2100년 글로벌 전력 10~50% 공급 전망이다.​

기업주요 기술성과

CFS	HTS 자석 토카막 (SPARC)	20T 자기장 테스트
Tokamak Energy	구형 토카막 (ST40)	1억 도 플라즈마 ​
TAE/Helion	빔·압축 융합	상용화 로드맵 ​
General Fusion	액체 금속 압축	캐나다 실증 ​

 

 

한국의 핵융합 도전

한국은 KFE(한국핵융합에너지연구원)를 중심으로 세계적 리더다. KSTAR(초전도 토카막)은 2024년 1억 도 플라즈마를 48초 유지하며 H-모드 100초 기록, ITER 지원과 DEMO 설계로 이어진다. NFRI에서 KFE로 승격된 기관은 ITER 공급국으로 초전도 코일 완성, 플라즈마 기술 연구소(군산)에서 반도체·의료 응용 개발 중이다. 2035년 데모로, 2036년 전력 생산 목표로 민관 생태계 구축 중이다.​

 

 

시너지 폭발 분야

융합은 재생에너지 간헐성 보완으로 그리드 안정화, 그린 수소 생산 열원 공급한다. 핵분열과 재료·폐기물 관리 시너지, AI·우주 추진력으로 연계 가능하다. 플라즈마 기술은 반도체 식각, 환경 정화, 바이오 소재로 확장되며, 트럼프의 제네시스 AI 플랫폼과 맞물려 에너지 안보 강화한다. VRE(변동재생에너지)와 하이브리드 시스템으로 탄소중립 가속, 자원(리튬·헬륨) 효율화가 관건이다.​

이 기술들은 화석연료 시대를 끝내고, 한국처럼 첨단 제조 강국이 글로벌 공급망 주도할 기회다. 트럼프의 대담한 베팅이 에너지 문명을 재편할 전망이다.​

 

기본 원리

핵융합은 가벼운 원자핵이 합쳐져 무거운 핵을 형성하며 질량 결손으로 에너지를 방출하는 과정이다. 태양 내부처럼 수억 도 플라즈마에서 일어나며, 지구상 무한 청정 에너지원으로 주목받는다.​

핵융합은 태양이 빛을 내는 비밀 같은 에너지 기술이다. 가벼운 수소 원자들이 뜨거운 불덩이처럼 합쳐져 무거운 헬륨이 되고, 그 과정에서 엄청난 에너지가 터져 나온다.

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태양처럼 에너지 만드는 법

태양 속은 1천만 도 이상 뜨겁다. 수소 원자들이 서로 부딪혀 붙으려면 먼저 '전기 문턱'을 넘어야 해. 양성자들이 서로 밀어내는 힘(쿨롱 장벽)을 극복하려면 초고속으로 움직여야 한다. 그러면 핵력이 작용해 쿵! 합쳐지면서 질량 일부가 에너지로 변한다. 공식으로는 E=mc2E = mc^2E=mc2 – 아인슈타인 공식

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어떤 원료 쓰나?

가장 쉬운 건 중수소(D)와 삼중수소(T). 바닷물에서 뽑아낼 수 있어 거의 무한하다. 반응: D + T → 헬륨 + 중성자 + 에너지(17.6 MeV). 중성자는 뜨거운 물을 데워 전기를 만든다.

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어떻게 붙잡나?

플라즈마(이온과 전자가 자유롭게 움직이는 뜨거운 기체)를 도넛 모양 토카막 안에 가둔다. 강력한 자석(5테슬라, MRI 10만 배!)으로 돌리며 안정화. 가열은 전기 빔이나 전파로 1억 도 만든다. 한국 KSTAR는 이걸 48초나 유지한 챔피언

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왜 어려운가?

뜨거운 플라즈마가 새지 않게 하고, 벽이 견디게 하는 게 문제. ITER(국제 프로젝트)는 2025년 테스트로 Q=10(입력 10배 에너지) 목표. 트럼프 정부는 돈 대고 미국 기업(CFS)이 소형 버전 만든다.​