AI와 인공지능, 원자력 발전의 미래: 웨스팅하우스가 만드는 에너지 혁신

AI와 인공지능이 전기 소비의 새로운 ‘거인’으로 떠오르면서, 에너지 산업에도 지각 변동이 일어나고 있습니다. 미국의 웨스팅하우스가 구글 클라우드와 손잡고, 원자력 발전을 AI와 함께 새로운 시대로 이끌고 있다는 소식은 “How Westinghouse is reenergizing nuclear power with — and for — AI”라는 원문에서도 잘 담겨 있는데요. 이번 글에서는 웨스팅하우스와 AI가 어떻게 힘을 합쳐 탄소 중립과 안전성, 그리고 효율적 원자로 건설을 실현하는지 쉽고 재미있게 풀어보겠습니다.

AI 시대, 왜 원자력 발전이 다시 각광받을까?

AI가 데이터를 ‘먹는 하마’처럼 무한한 전력을 필요로 하는 시대, 미국의 전력 수요는 2040년까지 32%나 늘어날 전망입니다. 기존의 화력 발전만으로는 늘어나는 에너지 수요를 감당하기 어렵습니다. 원자력 발전은 대규모 전력을 깨끗하고 안정적으로 생산할 수 있다는 장점을 갖고 있죠.

웨스팅하우스의 새로운 AP1000 원자로 10기 건설 계획은, 7.5백만 가구에 전기를 공급할 만큼 방대한 에너지를 생산합니다. 물론 원자력 발전소 건설은 복잡한 규제와 까다로운 기술, 오랜 시간이 필요해 과거에는 추진이 쉽지 않았습니다. 하지만 AI가 등장하며 그 판이 완전히 달라지고 있습니다.

웨스팅하우스, AI를 품다: 건설과 운영의 혁신

웨스팅하우스는 구글 클라우드와 협력으로 맞춤형 AI 플랫폼을 개발, 기존의 어려움을 획기적으로 해결하고 있습니다. 과거에는 원자로 건설 일정 관리가 수많은 엑셀 파일과 서류뭉치에 의존했죠. 작은 지연이나 착오 하나가 전체 일정에 연쇄적으로 영향을 미쳐 수년씩 완공이 늦어지기도 했습니다.

이제 웨스팅하우스의 AI 시스템은 수십 년간 누적된 데이터를 자산으로 삼아, 건설 과정의 병목 구간을 미리 예측하고 작업 순서를 최적화합니다. 공급망 문제와 인력 배치 같은 외부 변수까지 고려한 실시간 의사결정으로, 시간과 비용 모두 눈에 띄게 줄일 수 있게 된 셈입니다.

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미국 조지아의 보글 발전소는 최신 AP1000 원자로가 차례로 완공된 대표적인 사례입니다.
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AI의 뇌: Hive 인프라와 3D 디지털 트윈 ‘WNEXUS’

웨스팅하우스가 구축한 독자적인 AI 인프라 ‘Hive’는 핵산업 특유의 까다로운 규제와 수출 통제 요건을 모두 충족하도록 설계되어 있습니다. 여기에 75년간의 원전 관련 문서와 데이터를 빠르게 참조할 수 있는 생성형 AI ‘Bertha’까지 운용해, 필요한 정보를 실시간으로 뽑아 씁니다.

또한, 원자로의 모든 구성요소와 공정 데이터를 3D 가상 공간에 재현한 ‘WNEXUS(디지털 트윈)’와 AI를 결합합니다. 이것은 마치 건설 현장을 하루 단위로 시뮬레이션하며 일정을 미리 최적화하는 효과를 줍니다.

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보글 발전소 3·4호기 AP1000은 AI 활용으로 효율적 건설이 이루어진 사례입니다.
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AI, 데이터센터 시대의 에너지원이 되다

AI가 발전할수록 ‘AI를 위한 에너지’가 핵심 인프라로 떠오릅니다. 고성능 데이터센터는 엄청난 전력이 필요하고, 이러한 수요를 친환경적으로 채우기 위해 원자력에 대한 관심이 폭증하고 있습니다.

하지만 현실적으로 새로운 원자로를 빠르게 건설하는 건 여전히 쉽지 않습니다. 최근 보글 발전소 AP1000 신형 원자로들의 건설 과정을 보면, 초기 예산과 일정이 크게 초과되었지만, AI 기반의 일정 관리와 시뮬레이션, 예측 모델이 투입된 이후로 점점 병목 지점이 줄어드는 경향을 보이고 있습니다. “SMR(소형 모듈형 원자로)”와 같은 혁신 기술은 아직 상용화까지 시간이 더 필요하지만, 기존 원자로의 재가동이나 업그레이드는 2~4년 내에도 가시적 효과를 기대할 수 있습니다(참고: 실제 타임라인 연구 자료).

AI로 바뀌는 원전 산업: 단순 ‘비용 절감’ 이상의 가치

웨스팅하우스와 구글의 AI 솔루션은 단순히 건설비를 줄이는 ‘도구’가 아닙니다. AI는 유지보수, 연료 교체, 운영 안전성까지 효율적으로 최적화할 수 있어 앞으로 데이터센터, 에너지 산업 등 전방위적인 혁신을 예고합니다.

‘기술 벽돌’ 쌓듯 단계별로 AI 시스템을 도입·확장해 라이선스 획득부터 O&M(운영·정비)까지 변화를 일으키는 게 특징입니다. 웨스팅하우스는 과거의 방대한 문서와 운영 데이터를 ‘자산’으로 전환시키며, 산업 혁신의 속도를 가속하고 있죠.

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AP1000 원자로들은 기존 발전소와 조화를 이루며 미국 원자력 발전의 본격적인 확대를 예고합니다.
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시사점: AI와 원자력, 데이터 그리고 미래

앞으로 AI가 더 똑똑해질수록, 전력 수요는 폭발적으로 늘어날 것입니다. 깨끗한 에너지원으로서 원자력이 다시 각광받는 가운데, 웨스팅하우스와 같은 기업이 AI와 디지털 트윈 기술을 적극 활용하면, 원전의 설계·건설·운영 고도화가 현실화됩니다. 물론, 신규 원자로의 실제 완공까지는 여전히 복잡한 규제와 기술 난관이 있지만, AI 덕분에 산술적 ‘공사연수=10년+α’ 공식에도 변화의 바람이 불고 있습니다.

에너지와 AI가 서로를 발전시키는 시대. 이 교차점에서 원자력이 단순하게 ‘과거의 기술’이 아니라, 데이터와 AI 기반 미래 에너지의 핵심 자산으로 다시 태어난다는 점을 기억하면 좋겠습니다. 앞으로 AI와 원자력의 교차 혁신이 어디까지 확장될지 주목해볼 만합니다.

참고

[1] How Westinghouse is reenergizing nuclear power with — and for — AI - Google Cloud Blog

[2] Vogtle Electric Generating Plant - Wikipedia - Wikipedia

[3] Nuclear Power for AI Data Centers: Why SMR Reality Doesn't Match the Marketing Timeline - tonygraysonvet.com