스타트업 Fluxnium은 미국의 핵연료 공급 우려에 대응하기 위해 해수에서 우라늄을 직접 추출하는 기술을 공개했다. 이 회사는 녹아 있는 우라늄을 끌어당기도록 설계된 고분자 섬유를 사용한 뒤, 섬유에서 원소를 추출해 핵연료 공급망에 들어가는 “옐로케이크”(yellowcake)로 전환한다.
이번 공개는 Fluxnium이 Congruent Ventures가 주도하고 Active Impact Investments와 미국 최대 원자력 발전소를 운영하는 Constellation Energy가 참여한 700만 달러 규모의 시드 펀딩 라운드를 마친 것과 동시에 이뤄졌다. 회사는 기술을 발표하기 전까지 비공개 상태로 운영되고 있었다.
이 발전이 중요한 이유는 무엇인가?
미국은 2050년까지 원자력 발전소의 용량을 세 배로 늘릴 계획이지만, 이 목표를 달성하려면 부분적으로 저렴한 가격의 연료 확보가 필요하다. 미국 에너지정보청 자료에 따르면 옐로케이크로 알려진 정제되지 않은 우라늄 가격은 지난 5년 동안 75% 상승했다.
미국은 국경 내에 대규모 우라늄 자원을 보유하고 있지 않으며, 세계 공급량의 상당 부분은 카자흐스탄, 우즈베키스탄, 러시아, 나미비아, 니제르, 중국에 집중되어 있다. Fluxnium의 창립자이자 최고경영자인 Jeff Green은 특히 원자력에 대한 관심이 되살아나고 기술 기업들이 인공지능 데이터센터에 전력을 공급할 가능성이 있는 원자로를 활용하려는 상황에서, 이러한 분포가 예상되는 수요 확대에 지정학적 위험을 더한다고 본다.
이 자료에 따르면 해양에는 40억 미터톤이 넘는 우라늄이 포함되어 있으며, 회사는 이 양이 약 5만 년 동안 사용하기에 충분하다고 말한다. 그러나 자원이 존재한다고 해서 경제적으로 추출할 수 있다는 뜻은 자동으로 아니다. 해수 속 우라늄 농도가 매우 낮기 때문이다.
기술은 어떻게 작동하는가?
섬유는 길게 꼬인 밧줄 형태로 제조된 뒤 바다로 운반되어 해초를 기르는 것과 유사한 방식으로 부표에 매달린다. 30일에서 60일 동안 물속에 둔 후 해안으로 가져와 채굴로 인한 독성 폐기물을 발생시키지 않고 우라늄을 추출한다. 각 줄은 여러 번 재사용할 수 있다.
기본 화학 기술은 미국 에너지부 산하 국립연구소들이 개발한 기술에 기반하며, Fluxnium은 이 화학 기술의 사용 허가를 받은 뒤 섬유 제조와 배열 방식을 계속 개발했다. 회사는 섬유의 표면적을 늘리면서 포집할 수 있는 우라늄의 양이 증가했고, 국립연구소에서 이전에 공개된 기술의 파운드당 비용이 200달러를 넘었던 것과 비교해 비용이 낮아졌다고 말한다.
아직 입증되지 않은 것은 무엇인가?
출처는 Fluxnium의 최종 생산 비용을 제시하지 않으며, 상업적 시범 운영 결과나 섬유를 바다에 설치하는 것이 환경에 미치는 영향에 대한 독립적인 평가도 제공하지 않는다. 또한 섬유의 제조와 설치, 회수는 비용에서 중요한 부분을 차지한다. 따라서 현재 발표의 중요성은 유망한 기술적·재정적 경로에 있으며, 해수에서 우라늄을 추출하는 것이 광산을 대체할 준비가 된 수단이 되었다는 입증에 있지는 않다.
Fluxnium은 자사의 구성 요소가 하나의 새로운 독창적 발명은 아니며, 핵심 임무는 공정 단계 전체를 개선해 비용을 낮추는 것이라고 말한다. 장기간 운영 능력, 경쟁력 있는 비용 달성, 필요한 인허가 취득 여부를 시험하는 것이 이 기술이 스타트업 프로젝트에서 실제 핵연료 공급원으로 전환될 수 있을지를 결정하는 핵심 요인이 될 것이다.