원자력 발전 운전 돕는 AI 도구 개발했다

최근 대형 기술 기업들이 AI 도구 개발에 막대한 투자를 하고 있으며 그에 따라 AI용 데이터센터 건설도 진행되고 있다. 방대한 전력을 소비하는 AI 데이터센터 급증에 따라 원자력 발전 수요도 증가하는 가운데 미국 에너지부 산하 아르곤 국립 연구소가 AI 기반 원전 지원 도구인 PRO-AID를 개발했다.

전 세계 데이터센터가 소비하는 전력은 해마다 증가하고 있다. 이미 데이터센터가 쓰는 방대한 소비 전력은 AI 개발 병목 현상이 되고 있다는 지적도 있으며 향후 5~10년 사이에 미국 대륙 절반 이상에서 전력 부족이 발생할 위험이 높아지고 있다는 보고도 있다.

그런 가운데 주목을 받고 있는 것이 한때 쇠퇴하고 있던 원자력 발전소다. 1979년 2호기가 멜트다운을 일으킨 사고로 알려진 미국 펜실베이니아주 스리마일 아일랜드 원자력 발전소 1호기도 2028년까지 재가동해 마이크로소프트에 전력을 공급하는 게 밝혀졌다.

새롭게 아르곤 국립 연구소는 원자력 발전소 운영자를 지원하는 AI 기반 도구인 PRO-AID를 발표했다. PRO-AID는 자동 식별 및 진단을 위한 파라미터 프리 추론 오퍼레이터(Parameter-Free Reasoning Operator for Automated Identification and Diagnosis) 머리글자를 딴 명칭으로 자동 추론 일종을 이용해 원자력 발전 시스템 실시간 모니터링 및 진단을 수행한다고 한다.

PRO-AID는 또 생성 AI와 대규모 언어 모델을 결합해 시스템에 문제가 발생했을 때 운영자에게 자연어로 통지·설명한다. 이를 통해 원자력 발전소 운영자 효율을 향상시킬 수 있으며 고령 직원이 퇴직할 때 AI 도구가 업무 일부를 인계받는 것도 가능하다. 아르곤 국립 연구소 원자력 엔지니어는 저수준 능력 일부를 기계에 넘길 수 있다면 누군가 은퇴했을 때 인원을 교체할 필요가 없어진다고 말했다.

미국에서 가동 중인 원자로 94기는 미국에서 사용되는 전력 20%를 공급하고 있으며 평균 가동 연수는 42년이라고 한다. 원자력 발전소는 30년 이상 전에 건설된 것인 만큼 기술에 관해서는 공룡처럼 오래된 것이라는 지적이다.

엔지니어에 따르면 비교적 새롭고 디지털 모니터링 도구에 의한 자동화가 진행된 가스 발전소에 비해 원자력 발전소 기술은 훨씬 뒤처져 있다고 한다. 아르곤 국립 연구소 측 계획은 기술이 활용된 새로운 원자력 발전소에 PRO-AID를 제공하는 것이지만 오래된 원자력 발전소에 PRO-AID를 도입하는 것도 검토되고 있다고 한다.

하지만 기존 원자력 발전소의 경우 도입 비용이나 가동 연수를 고려했을 때 정말 PRO-AID 도입이 비용 대비 효과가 있는지가 문제가 된다. 도입할 때는 원자력 발전소를 일정 기간 전력망에서 분리해야 하며 해당 기간 기회 손실도 과제다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.