- 원자력 분야 최초 에이전틱 인공지능 적용해 복잡한 운전 절차 자동 수행-

- IAEA SMR 시뮬레이터로 기능 검증 완료 -

□ 한국원자력연구원은 세계 최초로 에이전틱 인공지능(agentic AI)을 적용해 원자로 운전 지원을 위한 인공지능 에이전트를 개발했다고 11일 밝혔다.

ㅇ 이번 개발에는 연구원 디지털원자로·AI연구센터 인공지능응용연구실 유용균 실장과 김승근 선임연구원, 염승돈 UST(과학기술연합대학원대학교) 석사과정 학생, 차주원 UST 석박사통합과정 학생, 이윤표(한양대학교 원자력공학과) 학사과정 학생 인턴이 공동으로 참여했다.

사진 1. 원자로 운전 지원을 위한 에이전트를 이용하여 원자로의 출력을 감소시키는 실험을 진행하고 있다.

□ 에이전틱 인공지능은 생성형 인공지능(generative AI)의 발전으로 새롭게 등장한 기술이다. 고도화된 추론 능력을 바탕으로 전략을 능동적으로 수립하고 상황에 맞는 기능이나 도구를 선택해 활용할 수 있어 기존 인공지능과 차별화된다.

ㅇ 기존 인공지능이 단순히 “현재 상태 진단”, “냉각재 펌프 가동”과 같은 단순 업무를 수행하는 수준이었다면, 에이전틱 인공지능은 “현재 상태를 진단하여 보고하고, 이상이 있을 경우 완화 전략을 수립하고 시행하라”와 같은 복합적인 지시도 스스로 판단해 연속적으로 처리할 수 있다.

□ 연구진이 개발한 원자로 운전 지원 인공지능 에이전트는 운전원이 여러 업무를 직접 수행하지 않고, 간단한 지시 한 번으로 다양한 운전 과정을 자동으로 처리한다. 즉 단순한 프로그램을 넘어 ‘보조 운전자’와 같은 역할을 한다.

ㅇ 또한 원자로 이상 발생 시 신속히 감지하고 운전원에게 진단 결과를 브리핑한다. 이를 통해 신속한 대응을 돕고, 미래 상태를 예측해 이상 상황 해결을 위한 운전 전략을 수립할 수 있다.

사진 2. IAEA에서 배포하는 iPWR 시뮬레이터를 이용하여 원자로 운전 지원을 위한 에이전트의 기능을 시험하고 있다.

□ 연구진은 국제원자력기구(IAEA)가 배포하는 소형모듈형원자로(SMR) 시뮬레이터인 iPWR(Integral Pressurized Water Reactor) 시뮬레이터를 활용해 기능을 검증했다. iPWR 시뮬레이터는 국제적으로 사용되는 다목적 시뮬레이터로, 이번 실험에서 감시·제어·이상진단·상태예측 등 다양한 요청에 성공적으로 응답함을 확인했다.

□ 연구원은 이번 성과를 이전에 공개한 세계 최초 원자력 특화 인공지능 거대언어모델 ‘AtomicGPT’와 연계해 성능을 꾸준히 개선할 계획이다. 이후 고정밀도 시뮬레이터로 성능 및 신뢰성 검증을 거쳐, 연구용 원자로 ‘하나로’에 순차적으로 적용할 예정이다.

□ 지난 8월 에이전트 관련 기술 일부를 ㈜엠에스아이랩스에 기술 이전하는 데 성공했다. ㈜엠에스아이랩스는 해당 기술과 AtomicGPT를 활용해 원자력 특화 인공지능 에이전트 플랫폼을 개발 중이다. 연구원은 해당 기업과 함께 과학기술정보통신부 주관 ‘AI 글로벌 빅테크 육성사업’ 과제에 선정되어 원자로 설계 인허가 문서 작성을 돕는 에이전트 개발도 추진 중이다.

□ 이번 연구 성과는 국제 원자력 분야 대표 학술지인 Nuclear Engineering and Technology에 8월에 게재됐다.

□ 인공지능응용연구실 유용균 실장은 “차세대 원전의 안전성과 효율성을 높이기 위해서는 다양한 상황에 능동적으로 대응할 수 있는 에이전틱 인공지능이 필수적이다”라며, “연구개발을 지속해 차세대 원전 맞춤형 인공지능 에이전트를 구현해 나가겠다”라고 밝혔다.