AI, 원자력 발전 설계 효율 극대화한다

주장딘 프라이스 매사추세츠 공과대학교(MIT) 교수는 인공지능(AI) 기술이 원자력 발전의 미래를 실현하는 핵심 동력이 될 것이라고 전망합니다. 그는 AI가 복잡한 물리 방정식을 대체하여 원자로 설계와 운영의 효율성을 극대화할 수 있다고 분석합니다.

팩트미국에서는 현재 94개의 원자력 발전소가 가동 중이며, 이는 국가 전체 전력 생산량의 약 20퍼센트를 담당합니다. 프라이스 교수는 이 같은 기반 시설을 유지하고 발전시킬 차세대 원자력 엔지니어 양성이 시급하다고 강조합니다.

팩트프라이스 교수는 2025년 9월 MIT 교수로 부임한 이후 원자로 내부의 중성자 물리와 열수력학적 상호작용을 분석하는 다중물리 모델링 연구를 수행합니다. 그는 기존의 복잡한 비선형 방정식을 해결하는 대신 AI를 활용해 계산 비용을 획기적으로 줄이는 방안을 모색합니다.

교차검증다중물리 시뮬레이션은 원자로 안전성을 평가하는 데 필수적이지만, 슈퍼컴퓨터가 필요할 만큼 막대한 계산 자원을 소모합니다. AI는 이러한 계산 부담을 줄일 대안으로 주목받지만, 안전이 최우선인 원자력 분야에서 AI의 판단을 어디까지 신뢰할 수 있는지에 대한 엄격한 검증이 필요합니다.

팩트프라이스 교수는 소형 모듈형 원자로(SMR)와 마이크로 원자로 모델링에 집중합니다. SMR은 20에서 300메가와트, 마이크로 원자로는 1에서 20메가와트의 용량을 가지며 기존 대형 원전보다 경제성과 유연성이 뛰어납니다.

주장AI는 원자로의 출력 수준만으로도 노심 내부의 3차원 온도 분포를 예측할 잠재력을 갖췄습니다. 프라이스 교수는 AI가 기존의 안전 분석 절차를 대체하는 것이 아니라, 기존 절차를 보완하고 지식의 공백을 메우는 도구로 활용해야 한다고 주장합니다.

팩트프라이스 교수는 지난 가을 학기에 한국전력공사(KEPCO) 석좌교수인 커티스 스미스와 함께 원자로 설계 과정을 공동 강의했습니다. 그는 MIT 학생들이 차세대 원자력 산업을 이끌어갈 의욕적이고 유능한 인재라고 평가합니다.

교차검증원자력 산업은 지난 50년간 엄격한 안전 체계를 통해 발전했습니다. 따라서 AI 도입 과정에서도 기존의 검증된 안전 기준을 준수해야 하며, AI가 안전에 직결되는 핵심 제어에 직접 개입하는 것은 신중해야 한다는 의견이 지배적입니다.

팩트프라이스 교수는 일리노이 대학교 어바나-샴페인에서 학사 학위를, 미시간 대학교에서 대학원 과정을 마쳤습니다. 그는 현재 MIT 원자력 과학 및 공학부에서 에너지 연구 분야의 애틀랜틱 리치필드 커리어 개발 교수를 겸임합니다.

출처MIT News의 2026년 4월 3일 자 보도 "Working to advance the nuclear renaissance"를 교차 검증했습니다.