▲ 초소형 원자로 부품의 광섬유 센서 내장과 모니터링(출처: UNIST)

국내 연구진이 소형원전의 위험 징후를 인공지능으로 빠르게 알아챌 수 있는 원격 감시 기술을 개발해 관리 비용은 줄이고 안전성은 높일 수 있을 것으로 기대된다.

UNIST(총장 박종래) 기계공학과 정임두, 김남훈 교수(이상 인공지능대학원 겸직)와 국립경상대학교 김형모 교수 공동연구팀은 소형원전을 원격 감시하는 스마트 부품 시스템을 개발했다고 24일 밝혔다.

개발된 시스템은 광섬유 센서가 내장된 스마트 부품이 데이터를 수집해 보내면 AI가 이를 분석해 이상 상태를 경고한다.

이번 시스템 개발의 핵심은 3D 프린팅을 통한 스마트 금속 부품 제작 기술과 광섬유의 연속적 다중 변수를 동시에 빠르게 처리하는 AI 기술에 있다. 연구팀은 DED 프린팅 방식을 활용해 스마트 원전 부품을 정밀하게 제작했으며, 광섬유 센서를 금속 부품 내부에 유연하게 내장함으로써 원자로의 가혹한 환경에서도 부품이 안정적으로 작동하게 했다.

AI는 광섬유 센서 여러 위치의 열변형 정보가 포함된 다중 변수를 빠르게 실시간으로 복합 처리해 이상 징후를 즉각 감지하며, 이를 증강현실(AR) 기반 디지털 트윈 환경에서 원격으로 확인할 수 있게 한다.

초소형 원자로는 대형 원자로와 달리 규모가 작아 전력이 필요한 시설 근처에서 꾸준한 전력 공급이 가능하지만 동시에 안정적 원전 운영에 대한 중요성이 더욱 증가한다. 이번 기술은 사람이 감지하기 힘든 원전 내부의 열변형 및 위험 징후를 인공지능이 상시 정밀 모니터링하도록 해, 차세대 소형 원자로의 안전성과 상용화에 크게 기여할 것으로 기대된다.

정임두 교수는 “접근이 어렵고 시간과 비용이 많이 드는 점검 방식을 AI 융합 기술로 접근해 해결했으며, 이는 차세대 소형 원전의 안정적이고 효율적인 운영에 크게 기여할 수 있을것” 이라며 “해당 융합기술은 원자력뿐만 아니라 자율 제조 시스템, 항공 우주, 첨단 국방 등 다양한 산업 분야에 활용될 수 있다”고 전망했다.