가상공간서 핵융합 에너지 개발한다

지구 온난화를 완화하기 위한 깨끗한 에너지로 핵융합 에너지 실현이 요구되고 있다. 하지만 핵융합 반응이 보이는 예측 불가능한 행동을 파악하기 어렵고 높은 에너지 압력을 필요로 하기 때문에 좀처럼 진전시킬 수 없는 게 문제다. 이런 핵융합 반응을 효율적으로 확실하게 해줄 발전소로 현실 세계 물리 법칙 등을 가상 공간 상에 재현하는 엔비디아 옴니버스(Omniverse)가 주목받고 있다.

엔비디아 옴니버스는 크리에이티브 앱과 워크플로를 강화하고 가속화하기 위해 무료로 제공되는 오픈 플랫폼. 실시간 3D 디자인 협업 또는 가상 세계 시뮬레이션으로 사용해 엔비디아는 건축과 엔니지어링, 엔터테인먼트, 제조업, 슈퍼컴퓨팅, 게임 개발 등 분야에 활용할 수 있다고 밝히고 있다. 이 가운데 현실 세계 물리적 자산이나 시스템 가상 표현을 디지털 트윈이라고 부르며 디지털 트윈을 구축하고 안에서 연구 개발을 통해 안전하고 효율적으로 자원 절약으로 깨끗하고 저렴하게 진행할 것으로 기대된다.

청정 에너지 개발을 위한 핵융합 연구를 위해선 가상 공간 상에 동력 장치를 정확하게 설치하고 핵융합에 의해 발생하는 대전플라즈마 거동을 정확하게 시뮬레이션하고 실험 제어와 유지 보수 시스템을 구축해야 한다. 맨체스터대학 교수이자 영국 원자력 공사 UKAEA 디지털 의장인 리 머게츠 교수는 이 프로젝트에 대해 한 시스템에 대해 설계 변경을 하면 다른 시스템에 영향을 미친다며 가상 시뮬레이션 구축 어려움을 말한다.

연구팀은 발전소에서 에너지를 운반하는 발전소 코어 내 중성자 수송을 시뮬레이션하기 위한 옴니버스 익스텐션스(Omniverse Extensions)를 개발하고 가시광 방사선 시뮬레이션도 마찬가지로 구축하고 있다. 이를 통해 엔비디아는 플라즈마 상태에 대한 통찰력을 연구자에 제공할 수 있다고 밝히고 있다.

더구나 옴니버스 리플리케이터(Omniverse Replicator)라는 개발키트를 이용해 로봇 시스템을 훈련하기 위한 발전소와 플라즈마 동작에 대한 물리적이고 정확한 합성 데이터를 대량 생성할 수 있기 때문에 미래에는 실제 작동할 로봇 제어, 유지 보수 시스템도 훈련시킬 수 있을 것이라고 한다.

디지털 트윈을 구축하고 연구하는 것에 대해 엔비디아 측은 텔레포트와 타임머신을 예로 들며 가상 세계라는 초강대국을 구축해 이 세계에서 좋아하는 좌표로 텔레포트할 수 있을 뿐 아니라 언제라도 해당 공간 어느 시점으로 돌아가 탐색할 수 있다며 정확하고 물리 법칙을 충분히 이해하고 있으면 미래에 무슨 일이 일어날지 예측하는 시뮬레이터를 갖고 있다면 미래에 대한 시간 여행도 가능할 것으로 전망하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.