[에너지 칼럼] 거대인공지능과 초소형 핵융합로·원자로

거대 인공지능 챗GPT 시대가 열렸다. 생성형 인공지능이라고 불리는 이 인공지능은 다양한 자연어 처리 능력을 바탕으로 인간의 창작물인 그림, 텍스트, 비디오 등 다양한 분야에서 실로 막강한 능력을 보이면서 그저 반복적이고 단순한 업무에 사람이 집중력을 잃고 실수할 수 있는 분야에 제한되어 온 멍청한 그렇지만 노가다로부터 노동해방을 가져와 주는 인공지능으로 한계를 정해온 이 분야에 마치 구멍가게 인공지능이 아닌 대형마트 인공지능이 나타난 혁신적인 일이 일어나버렸다. 이를 주도해 온 미국 실리콘 밸리의 한 스타트업은 실로 모든 것을 빨아들이는 블랙홀처럼 세상 사람들과 세상 사람들이 가지고 있는 모든 데이터를 다 가져가 버릴 기세이다.

대학에서부터 연구소, 정부 기관, 기업들은 너무나 편리한 나머지 소중히 간직해야 할 개인적 그리고 기밀적 자료들을 단순해 보이는 채팅창에 업로드하고 멋지게 포장되어 나온 자신의 데이터에 마치 성형수술이라도 한 듯이 나오는 재미에 푹 빠져 있다.

많은 기관들이 뒤늦게 문제를 인식하고 데이터의 소중함을 강조하고 있지만 이미 이 거대 인공지능의 매력에 푹 빠져 있는 사람들은 쉽사리 이용을 포기하지 못하는 듯하다.

재미있게도 이 거대 인공지능을 만든 회사의 고민은 전기요금이다.

최근 한 미국 언론사에 의해 발표된 바에 따르면 챗GPT는 전기 먹는 하마이며, 이 인공지능 개발(학습 및 사용) 열풍에 탄소배출 폭증의 우려가 현실화되고 가뜩이나 강조해 온 기후 변화 위기, 재난 대응을 위한 국제사회의 탄소중립 노력에 찬 물을 끼얹고 있다고 하고 있다. 챗GPT는 실제로 답변 하나에 전기료가 수 달러 (수천원에서 만원까지)에 이르는 것으로 보고되고 있다.

실제 2021년 구글 자체 조사에 따르면 구글 역시 전체 전력 사용량 가운데 AI에 사용된 전력이 웬만한 대도시 전체 가구의 연간 전력 소비량과 맞먹는다고 알려져 있다.

챗GPT를 만든 오픈 AI의 CEO 샘 올트만은 이러한 전기요금 문제와 탄소 배출 문제를 미리 예견한 듯이 사모펀드를 만들어서 미래 청정에너지 기술개발에도 직간접적으로 투자하고 있는 것으로 최근 알려졌다.

첫 번째 파괴적 혁신 에너지 기술로서 투자된 것으로 알려진 회사는 차세대 초소형 핵융합로를 개발하는 스타트업 헬리온 에너지로 우리 돈 수천억원을 투자한 것으로 알려져 있다. 핵융합 에너지의 어려운 문제로 생각되고 있는 반응을 획기적으로 증진 하기위해 두 핵융합 연료 빔을 양 끝단으로부터 가속해 가운데서 충돌하여 엄청난 에너지를 발생시키는 방식으로 기존의 토카막 핵융합과 관성핵융합 방식을 결합한 자기관성핵융합(하이브리드) 방식의 펄스 운전형 기술로 알려져 있다.

또 한 가지 재미있는 투자 소식은 우리 모두가 잘 알고 있는 오로라 현상인 양성자, 전자, 헬륨이온 등이 지구 자기장에 의해 빨려 들어오면서, 지구 대기를 이루는 각종 산소와 질소 분자, 네온 원자 등과 부딪히면서 빛을 내는데, 이 광전현상에서 이름을 따서 만든 차세대 초소형 원자로인 오로로 원자로를 개발하고 있는 스타트업 오클로이다.

오로라는 핵연료를 환형 도넛 형태로 만들고 그 안에 생성된 열을 효과적으로 빼낼 수 있는 히트 파이프(열전도관)를 사용하는 초소형 원자로로서 정상 운전 출력에서도 펌프나 인위적인 외부 전원이 필요 없는 자연적으로 이뤄지는 열전도만으로 열을 뽑아내고 사고 시에도 방사성 붕괴열을 인간의 개입 없이 자연 그대로 제거 가능하도록 하여 혁신적인 안전성을 추구했으며, 사용 후 핵연료를 태울 수 있는 재활용 연료를 사용할 수 있도록 설계해 지속발전 가능하도록 한 설계로 주목받고 있다. 이러한 초소형 핵융합로와 초소형 원자로에 왜 샘 올트만은 투자했을까? 이유를 추측하면 결국 우리에게 혹은 거대 인공지능을 사용하는 궁극적 편리한 세상을 꿈꾸는 인류에게 인공지능의 물리적 공간인 데이터 센터로 값싼 깨끗한 무탄소 전기에너지, 24시간 7일, 365일 안정적으로 에너지를 공급하겠다는 열망 때문일 것이다.

후쿠시마 원전 오염수 문제와 계속운전 그리고 사용후 핵연료 임시저장, 고준위 방사성 폐기물 특별법 등으로 어수선해 보이는 가운데서도 원자력 혁신이 왜 우리가 가야 할 미래인지 거대인공지능은 다시 한번 일깨워 주는 것이 아닐까 생각해 본다.

<본 칼럼은 2023년  4월 21일 울산매일신문  “[에너지 칼럼] 거대인공지능과 초소형 핵융합로·원자로”이라는 제목으로 실린 것입니다.>