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생성형 AI와 언어모델 결합한 PRO-AID, 원자로 실시간 진단 지원

아마존·MS, 데이터센터 전력 확보 위해 ‘공룡’ 원전에 관심

인력 공백 대비, AI로 운영 효율 높이는 기술 각광

인공지능(AI)의 급속한 확산과 이에 따른 전력 수요 급증이 원자력 발전의 재조명을 이끌고 있다는 진단이 나오고 있는 가운데 미국 아르곤 국립연구소가 이 흐름 속에서 핵심 역할을 하는 새로운 AI 기반 기술을 개발했다는 보도가 나왔다.

11일(현지시간) 월스트리트저널(WSJ) 보도에 따르면, 아르곤 연구소는 'PRO-AID(Parameter-Free Reasoning Operator for Automated Identification and Diagnosis)'라는 AI 도구를 통해 노후 원자로의 설계와 운영을 지원하고 있다. 이 시스템은 실시간 모니터링과 진단은 물론, 생성형 AI와 대규모 언어모델(LLM)을 결합해 인간 작업자의 사고 방식을 모방하는 점이 특징이다.

아르곤 연구소 수석 원자력 엔지니어 리처드 빌림은 "현재 미국의 대부분 원자력 발전소는 30년 이상 된 시설로, 기술 수준만 보면 '공룡'과 같다"며 "PRO-AID는 이러한 기술적 공백을 메우는 중요한 수단"이라고 밝혔다.

WSJ는 현재 미국에는 94기의 원자로가 운영 중이며, 이들의 평균 수명은 약 42년이라고 했다. 그리고 이들 대부분은 운영 허가를 연장받아 미국 전체 전력의 약 20%를 공급하고 있는 상황이라고 설명했다.

이어 아마존, 마이크로소프트 등 대형 IT 기업들이 AI 데이터센터의 전력 공급원으로 원자력 발전을 주목하고 있는데, 아르곤 연구소는 이와 관련해 신형 원전뿐 아니라, 이러한 기업들이 관심을 보이고 있는 노후 원전에도 PRO-AID 기술 적용을 추진 중이라고 전했다.

국제에너지기구(IEA)는 전 세계 AI 도입 확대로 데이터센터의 전력 소비량이 2020년 대비 두 배 이상 증가할 것으로 내다봤으며, WSJ는 미국 내 원전 소유 기업 약 3분의 1이 이들 기술기업과의 협업을 위한 논의를 진행 중이라고 밝혔다.

매체는 또한 PRO-AID가 단순 감시를 넘어, AI가 수학적 논리를 기반으로 지식을 습득하고 문제를 추론함으로써 원자로 운영에 있어 숙련 인력의 일부 역할을 대체할 수 있다고 분석했다. 빌림도 "퇴직하는 고령 인력을 AI가 보완할 수 있다면 인력 공백 문제를 줄일 수 있다"고 말했다.

다만 해당 기술의 전면 도입에는 한계도 존재한다고 지적했다. 기존 원전의 기술 업데이트는 비용 대비 효용이 불확실한 데다, 장기간 발전소를 전력망에서 분리해야 하는 부담도 있다는 것이다.

매체는 시장조사기관 가트너의 밥 존슨 애널리스트가 "전력회사들은 '20년밖에 남지 않은 설비를 굳이 업그레이드해야 할까'라는 고민을 안고 있다"고 말한 것을 예로 들었다.

한편, WSJ는 테라파워(TerraPower)와 오클로(Oklo) 등 차세대 원자력 기업들이 설계 초기 단계부터 AI를 적극 활용하고 있다고 강조했다.

예로써 빌게이츠가 설립한 차세대 원자력 기업 중 하나인 테라파워는 디지털 환경에서 설계·모델링이 가능한 나트륨 원자로를 2천년대 초반부터 개발 중이고, 샘 알트먼이 지원하는 원자력 스타트업 오클로는 고충실도 시뮬레이션을 통해 설계 기간 단축과 효율 향상을 꾀하고 있다고 밝혔다.

이어 오클로의 CEO 제이콥 드위트는 "AI는 원자력 분야의 생산성을 비약적으로 높일 수 있는 도구지만, 상업적 완전 도입까지는 아직 시간이 필요하다"고 말했다고 매체는 전했다.