원전 안전도 AI 시대… 세계 첫 생성형 AI 운영

[공기업 감동경영] 한국수력원자력
원전 전용 AI ‘하이누리’ 가동
건설-운영-정비 등 안전성 높여
발전 이상 징후 11건 조기 감지

원자력발전소를 운전하고 제어하는 주제어실(MCR). 한국수력원자력 제공

우리나라 유일의 원자력발전소 운영사인 한국수력원자력(사장 김회천, 이하 한수원)이 사업 특성에 맞는 인공지능(AI) 기술을 적극 도입하며 공공기관의 인공지능 전환(AX)을 선도하고 있다.

한수원은 2024년 네이버클라우드, 베스핀글로벌과 ‘한수원형(型) 생성형 AI 구축 사업’ 계약을 체결하고 AI 구축 사업에 착수했다. 이를 통해 네이버클라우드의 초거대 언어모델인 ‘하이퍼클로바X’를 외부망으로부터 분리된 사내 데이터센터에 설치하고 자체 보유한 방대한 업무 데이터를 학습시켜 RAG(검색 증강 생성) 기반의 AI 서비스를 구축했다. 특히 이 서비스는 원자력발전소 운영 및 관리 업무에 초거대 생성형 AI를 적용한 세계 최초의 사례다.

일반적으로 챗GPT, 코파일럿 등 초거대 언어모델 서비스는 공공 클라우드망을 통해 제공되지만 데이터의 보안이 중요한 한수원은 국내 공공기관 최초로 이를 사내망에 구축한 것이 특징이다. 이를 통해 한수원은 업무 효율 혁신을 위해 한수원 고유의 생성형 AI인 ‘하이누리(Hy-NuRI)’를 도입, 운영하게 됐다. 하이누리는 건설, 발전운영, 원전안전, 수력·신재생 등 한수원 전 업무 영역의 자료를 학습한 전사 지식 기반 AI 서비스에 각 부서 업무와 관련한 지식을 다루는 부서 전용 챗봇 서비스 등 부가 기능을 더해 임직원의 사용 편의를 높이고 있다.

울산 울주군에 건설 중인 새울 3,4호기 전경.

한수원은 건설, 운영, 정비, 해체 등 원전 전주기에 특화된 AI 기술을 도입해 분야별 안전성을 높이고 있다.

건설 분야에서 한수원은 기술 기준과 설계·건설 정보의 정합성을 검증하는 ‘AI 형상관리정보시스템’을 개발했다. 구매 규격서 등 주요 설계 정보를 기존에는 수작업으로 검토하다 보니 많은 시간이 투입됐고 인적 오류가 발생할 여지도 있었다. 그러나 AI 형상관리정보시스템의 개발로 건설 원전의 설계·건설 정보와 기술 기준 간 일치 여부 등을 검토하는 시간을 90%가량 단축하고 인적 오류를 예방하는 데 기여하고 있다.

운영 분야에서는 발전소의 이상 징후를 자동으로 탐지하는 ‘고지능형 조기경보시스템’을 도입했다. 그동안 전국의 모든 발전소 운영 현황을 모니터링하는 원전종합상황실에서 운전 데이터를 통합 감시하던 것에 최신 감시 알고리즘을 추가하고 기존 단일 감시 시스템을 이중화해 시스템의 안정성을 높인 것이다. 이와 같은 발전소 운전 감시 강화를 통해 한수원은 발전 정지 이상 징후 11건을 조기에 감지, 적시에 조치함으로써 약 1680억 원의 발전 손실을 예방하는 효과를 거뒀다.

정비 분야에서도 AI를 활용해 발전소의 설비 데이터(진동값 등)를 진단, 설비 이상 징후를 사전에 감지하고 정비를 실시하는 ‘자동예측진단’을 수행하고 있다. 한수원이 자체 개발한 설비 자동예측진단 시스템은 원격지에서 온라인 네트워크를 통해 통합 설비 상태 감시 진단이 가능해짐에 따라 주요 설비의 상태기반정비(CBM)로의 전환을 가능하게 했다. 또한 가동 원전에 적용된 자동예측진단 기술을 양수발전소로 확대 적용해 한수원이 운영 중인 발전설비의 불시 정지 예방과 운영 효율 향상을 위해 지속적으로 노력하고 있다.

이와 같은 적극적인 AI 도입으로 한수원은 ‘제51회 국가품질경영대회’ 디지털전환 부문 대통령 표창(국가품질혁신상)과 한국정책학회 주관 ‘2025 공공부문 AX 혁신대상’에서 대상을 수상하는 성과를 거두기도 했다. 김회천 한수원 사장은 “앞으로도 더욱 유용한 AI 시스템 구축에 힘쓰고 이를 활용해 원전 안전성과 효율성을 높이도록 노력할 것”이라고 밝혔다.

최지수 기자 jisoo@donga.com