[디지털투데이 AI리포터] 미국 핵융합 스타트업 애벌랜치에너지(Avalanche Energy)가 미국 국방고등연구계획국(DARPA)과 520만달러(약 77억원) 규모 계약을 체결했다.

8일(현지시간) 테크크런치에 따르면, 이번 계약은 방사선을 전기로 변환하는 신형 반도체 소재를 개발해 핵융합 발전의 전력 생산 효율을 높이는 데 목적이 있다.

핵심 대상은 '라디오볼타익'(Radiovoltaic) 기술이다. 이는 태양광 패널처럼 반도체를 이용해 방사선을 전기로 바꾸는 방식이다. 다만 기존 기술은 방사선에 쉽게 손상되고 발전량이 제한적이라는 한계가 있었다.

애벌랜치에너지는 이 기술을 군용 핵배터리와 핵융합로에 동시에 적용하는 방안을 추진하고 있다. DARPA는 폴로늄 등 방사성 물질 붕괴로 전기를 생산하는 핵배터리에 주목하고 있다. 이런 장치는 우주선과 위성을 장기간 구동할 수 있고, 지상에서는 단기간 고출력 전원이 필요한 군 임무에 활용될 수 있다. 다니엘 웰라스케스(Daniel Velásquez) 소재과학 책임은 이를 두고 "자율 시스템이나 보급이 어려운 임무에 특히 적합하다"라고 설명했다.

회사의 더 큰 목표는 이 기술을 핵융합로로 확장하는 것이다. 핵융합은 가벼운 원자가 결합해 큰 에너지를 내는 방식이지만, 이를 전기로 바꾸는 과정이 병목으로 지적돼 왔다. 현재는 물을 가열해 증기터빈을 돌리는 방식이 일반적이며, 효율은 약 60% 수준에 머문다.

애벌랜치에너지가 개발 중인 데스크톱 크기 핵융합로도 이러한 문제의식에서 출발했다. 이 회사는 원격 군 기지의 디젤 발전기를 대체할 소형 핵융합로를 개발하고 있다. 라디오볼타익 기술이 적용되면 알파입자를 직접 전기로 변환해 장비 손상을 줄이고 전력 생산 효율을 높일 수 있다.

이와 함께 애벌랜치에너지는 미 공군 AFWERX 연구소로부터 125만달러(약 18억5000만원) 지원도 확보했다. 계산 기술을 활용해 신소재 탐색 속도를 높이기 위한 목적이다. 이를 통해 라디오볼타익 상용화와 핵융합로 적용 시점도 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

현재 핵융합 스타트업들은 손익분기점으로 불리는 'Q>1' 달성을 두고 경쟁 중이다. 이는 핵융합 반응이 유지에 필요한 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하는 상태를 의미한다. 애벌랜치에너지가 라디오볼타익 개발에 성공할 경우, 자사 원자로뿐 아니라 다른 핵융합 기업에도 관련 기술을 공급할 가능성이 있다.

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