초소형 원자로 부품의 경로 최적화 및 제작 결과. UNIST 제공소형원전의 위험 징후를 AI(인공지능)으로 2초 안에 파악할 수 있는 원격 감시 기술이 나왔다.
UNIST(울산과학기술원) 기계공학과 정임두, 김남훈 교수(이상 인공지능대학원 겸직)와 국립경상대학교 김형모 교수 공동연구팀은 소형원전을 원격 감시하는 스마트 부품 시스템을 개발했다고 24일 밝혔다.
이번에 개발된 시스템은 광섬유 센서가 내장된 스마트 부품이 데이터를 수집해 보내면 AI가 이를 분석해 이상 상태를 경고하는 방식이다.
3D 프린팅을 통한 스마트 금속 부품 제작 기술과 광섬유의 연속적 다중 변수를 동시에 빠르게 처리하는 것이 가능하다.
사진 좌측 하단부터 반시계 반향 김하열 연구원(제1저자), 서준영, 정해권, 신우영, 전홍령. UNIST 제공연구팀은 DED 프린팅 방식을 활용해 스마트 원전 부품을 정밀하게 제작했다.
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 감지한다.
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 가능하다.
이번 기술은 사람이 감지하기 힘든 원전 내부의 열변형 및 위험 징후를 인공지능이 상시 정밀 모니터링 한다.
때문에 차세대 소형 원자로의 안전성과 상용화에 크게 기여할 것으로 관심을 모으고 있다.
사진 왼쪽부터 정임두 · 김남훈 교수. UNIST 제공정임두 교수는 "접근이 어렵고 시간과 비용이 많이 드는 점검 방식을 AI 융합 기술로 접근하여 해결했다"면서 "해당 융합기술은 원자력뿐만 아니라 자율 제조 시스템, 항공 우주, 첨단 국방 등 다양한 산업 분야에 활용될 수 있을 것"이라고 했다.
이번 연구는 첨단 제조분야 세계적 학술지(JCR 상위 7%이내)인 '버츄얼 앤 피지컬 프로토타이핑(Virtual and Physical Prototyping)'에 지난 10일 게재됐다.