원자력 산업에서 AI 기술을 적용하기 위한 다양한 시도들이 있습니다. AI 즉, 인공지능은 중요한 의사결정을 빠르고 정확하게 수행하는데 도움을 줄 수 있어 원자력 발전소의 안전성과 경제성을 높이는데 기여할 수 있습니다. 인공지능의 원자력 분야 적용은 안전성, 효율성뿐만 아니라 에너지 생산 측면에서 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다.

원자력발전소의 안전 감시 및 자동운전
인공지능은 원자력발전소가 그동안 축적해 온 데이터를 학습해, 원전의 이상을 탐지하고 경고할 수 있습니다. 원자로 운영 시 실시간으로 생성되는 데이터의 패턴을 통해 원자로의 상태가 정상인지 비정상인지 탐지하거나 예측하는 것입니다. 센서 및 측정 장치 데이터를 분석하여 환경오염이나 방사능 누출 등을 감지할 수도 있습니다. 이를 통해 예방 정비를 계획하고 잠재적인 문제를 사전에 인지할 수 있습니다. 또한, 원자로 운전 및 제어에 인공지능 적용하여, 최적의 운전 조건을 지속해서 조절함으로써 불필요한 에너지 손실을 방지할 수도 있습니다.

챗봇을 비롯한 거대 언어모델의 활용
원자력 분야에서는 거대 언어모델(LLM)을 활용하고자 하는 움직임도 있습니다. 거대 언어모델은 반복적인 절차나 규제 기록을 효율적으로 관리하고 의사결정을 지원하는데 활용될 수 있습니다. 한국원자력연구원은 대화형 챗봇을 개발했습니다. 챗봇을 활용해 원자력 관련 분야의 문서를 해석하고 요약하는 것이 가능해졌습니다. 이와 유사하게 한국수력원자력은 원자력발전소 운전 경험 자료, 절차서 등을 거대 언어모델에 학습시켜 운전 지원, 건설·운영 단계에서 규범 등과 관련한 언어 생성 측면에서 도움을 받고 있습니다.

원자력발전소 제어도면의 디지털화
한국수력원자력은 종이로 된 원자력발전소 제어도면을 디지털화하는 기술을 개발해 주목받고 있습니다. 종이 도면에 적힌 문자나 상징을 인공지능을 활용해 인식하고 이를 데이터베이스로 만들었습니다. 인식된 문자와 상징은 또다시 디지털 도면의 재생산 및 검증에 사용할 수 있습니다. 검증된 도면과 자체 개발한 시뮬레이션을 통해 실시간 제어 논리의 출력값도 확인 가능합니다. 이를 통해 종이 제어도면을 검증하는데 걸리는 시간을 크게 단축하고, 검증의 신뢰성도 확보할 수 있습니다.
기타 인공지능의 적용 분야
이외에도 인공지능은 다양한 방식으로 원자력발전소에 활용될 수 있습니다. 연료의 소비와 생산을 최적화 측면에서는 연료 사이클의 효율적인 운영을 돕고, 원자로의 성능을 최적화하여 에너지 생산을 증가시킬 수 있습니다. 아울러 인공지능은 방사선 안전 및 해양 환경 모니터링을 위해 사용될 수 있습니다. 방사성폐기물 관리를 효과적으로 지원하고, 방사성폐기물 처리 및 저장 시스템에서의 자동화된 프로세스 및 모니터링을 통해 원자력발전소의 안전성을 높일 수 있습니다.
글 : 과학저널리스트 정현섭
:: 참고자료 ::
* 고등과학원(2023.11)
원자력 분야의 인공지능 활용 – 고등과학원 HORIZON (kias.re.kr)
* 디지털데일리(2023.10)
"잘 만든 LLM 하나, 열 AI 안 부럽다"…원자력 분야 활용법은? - 디지털데일리 (ddaily.co.kr)
* 한국수력원자력(2023.6)
