원자력 업계의 엔지니어링은 다른 산업계의 문법과 다르다. 보통 아주 짧은 찰나의 순간에 발생하는 자동차 사고와 달리, 원자력 발전소는 몇시간 또는 며칠동안 사고가 전개된다. 일본 후쿠시마 원전사고, 체르노빌 원자력 발전소 폭발 사고 등을 통해 그 피해도 광범위하다는 것을 경험했다. 때문에 장기간의 사고 전개 과정을 계산하고 예측하는 안전해석 소프트웨어(SW)를 통해 발전소 설계에 반영하는 원자력 엔지니어링이 매우 중요하다.

23년 업력의 미래와도전은 서울대 원자핵공학과 출신들이 모여 설립한 원자력 엔지니어링 기업이다. 지진이나 태풍 등 천재지변 뿐 아니라 항공기충돌과 같은 극한의 상황까지 가정 사고 발생일로부터 몇 개월간 원전 시설에 발생할 수 있는 여러 상황을 안전해석SW를 통해 평가하는 일을 주로 수행하고 있다.

최정윤 미래와도전 부사장은 "원자력 엔지니어링 안전 해석 소프트웨어(SW)는 원전에서의 다양한 물리적 현상과 사고 전개 과정 모의의 정확성에 초점을 두고 원자력 선진국의 주도 하에 개발돼 왔으며, 국내의 경우에도 다년간의 노력 끝에 자체적인 안전해석SW 개발에 성공했다"고 말했다.

또 "이처럼 원전의 안전성에 중요한 역할을 하는 해석SW를 활용한 계산은 각 엔지니어가 상당한 노력을 기울여 수행하고, 그 결과들은 개별 엔지니어의 컴퓨터에 남아 있다가 삭제되고 있다"며 "이제 원자력 엔지니어링도 데이터를 중심으로 일하는 방식의 변화를 통해 다가오는 디지털 전환 시대를 대비할 필요가 있다"고 덧붙였다.

이에 미래와도전은 엔지니어들이 해석SW를 사용하게 되면 개별 컴퓨터가 아닌 클라우드상에서 계산이 이뤄지도록 해 서버 상에서 데이터를 수집하는 한편, 해석의 전처리와 후처리를 클라우드상에서 이루어지게 하는 가상 컴퓨팅 기반의 디지털 해석 플랫폼 서비스를 기획 중이다.

지금까지 엔지니어들은 해석SW의 입력을 텍스트 에디터를 통해 작성하고 CLI(command line interface) 창을 통해 SW를 실행시켜 그 결과를 그래프 작성 툴을 이용해 시각화했다.

이러한 스탠드얼론(Stand-Alone) SW 기반의 일하는 방식을 웹상에서 원스톱(One-Stop)으로 진행할 수 있도록 하여 원자력 엔지니어링에 디지털 전환을 꿈꾸는 것이다.

사실 이러한 디지털 전환을 위한 기획 아이디어를 이끌어내는 데에는 정부의 도움이 있었다. 미래와도전은 지난해 초 과학기술정보통신부, 정보통신산업진흥원(NIPA), 서울창조경제혁신센터의 '산업맞춤형 AI 인력양성 바우처 사업'에 선정돼 지원을 받았다. AI기반 디지털 전환계획을 보유하고 있는 수요기업과 디지털 전환 솔루션을 보유한 공급기업을 매칭해 진단·컨설팅, 전사적 역량교육, 검증 프로젝트 등의 맞춤형 실무교육을 지원한다.

지난해 미래와도전 직원 21명들은 파이썬 기초, 머신러닝/딥러닝, 프로젝트 과정 등 총 3651시간의 맞춤형 AI 교육을 받았다. 미래와도전은 교육을 통해 원전의 시계열 데이터를 활용해 8개의 중대사고 예측모델을 개발하는 최종 과제를 수행했다.

이대영 미래와도전 부장은 "교육을 수료한 직원들이 시계열 예측 모델을 직접 설계하고 개발해 모델의 예측값이 해석SW의 값과 유사한 거동과 정확성을 가질 수 있다고 증명하기도 했다"며 "앞으로 더 많은 시계열 데이터를 확보할 경우, 예측의 정확도를 더욱 향상 시킬 수 있다는 데이터 중심의 사고를 가지게 됐다"고 말했다.

향후에는 디지털 전환으로 확보한 다양한 데이터를 이용해 원전사고를 예측하고 대응하는 AI 솔루션을 개발할 계획이다. 또한, 가동중 원전의 종합적이고 체계적인 안전성 재평가인 '주기적안전성평가'(PSR)와 원전 위험 수준을 확률로 평가하는 '확률론적안전성평가'(PSA) 등 원자력 엔지니어링 업무에 AI를 도입하는 방안도 추진하고 있다. 내부 데이터들과 안전성 평가 자료들을 딥러닝 기술을 통해 학습시키면 안전성 평가 업무의 효율성을 더욱 높일 수 있을 것이란 설명이다.

최 부사장은 "AI는 사람이 놓칠 수 있는 부분까지 한 번 더 데이터를 모니터링하는 등 엔지니어링 업무를 보완해주는 데 큰 역할을 해줄 수 있을 것"이라며 "내부 업무환경 변화와 AI 도입 등을 통해 궁극적으로 미래와도전의 엔지니어링 업무의 정확도를 높여 안전한 원전을 만들어 나갈 것"이라고 말했다.

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