66 Heartbeat of Atoms No 66 2025 SEP 07

어느덧 9월입니다만 9월 첫주 서울 출장에서 느낀 계절은 여전한 여름입니다. 저희 학교에서는 아침 점심으로 서늘한 기운을 만끽하며 “여기가 천국이구나”라고 절로 생각이 들건만콘크리트와 아스팔트가 가득한 서울의 계절은 대한민국이 아주 넓어 지역마다 계절의 편차가 크거나 아니면 우리 인류가 초래한 기후 변화로 인한 것인지 여전히 찜통의 계절입니다. 저희 KINGS의 핵비확산협력센터(INC)의 창립 6개월을 맞아 로고를 하나 만들기로 했는데 AI의 능력이 대단하다는 것을 느꼈습니다. 어떤 특정 디지안 시안이 없어도 글로 표현된 설명들을 바탕으로 제작하는, 물론 아직은 헤메는 경향도 분명 있습니다만, AI가 조금 더 발전 하면 우리 지구 환경 파괴에 몰입해 온 사피엔스 족을 대신해 지구를 보호하는 새로운 전사로 나설 수 있겠다는 생각이 절로 듭니다.

요즘 데이터 센터는 고밀도 GPU가 내는 엄청난 열량으로 인하여 전체 AI 데이터 센터가 필요로 하는 전력의 40%를 냉방에 사용하는 세상입니다. 소위 12단 그리고 18단 등 엄청난 3 차원 회로를 만들다 보니 발열량이 높아지면 당연히 회로에 오류가 발생하고 추론 연산에도지장을 주게 되니 냉방이 문제가 될 것입니다. 그러다 보니 일부 회사에서는 바닷 속에 데이터센터를 세우는 것을 실험하고 있고 또 야심 찬 스타트업 회사들은 태양광을 날씨와 계절 변화 등에 관계없이 마음껏 누릴 수 있는 우주에 데이터 센터를 설치하는 방안을 연구하기도 합니다. 또한 세계적 초 수퍼 리치들은 핵융합과 같은 새로운 가능성에도 투자를 하는 등 AI 데이터 센터와 연관된 글로벌 세계의 노력은 갈수록 치열하기만 합니다. 하지만 이러한 시도는 아직 지급 기한이 먼 약속어음(Promissory Note)이지 당장 시장에서 유통되는 현찰(Cash)이 아닙니다. 저도 원자력을 전공한 사람이지만 현실적으로 내일 당장 시장에서 활용 가능한, 중국과 대한민국 등 일부 나라를 제외하고, AI 데이터 센터 에너지 솔루션 Cash는 개스 발전이라는 것을 부인할 수 없습니다. 그렇지만 당장 활용 가능할 것으로 보이는 개스 발전 역시 현실적인 어려움이 있습니다. 현재 글로벌 마켓에서는 원전 산업게에서도 활약하고 있는 GEH Vernova, 독일의 지멘스, 일본의 미쯔비시 등이 활약하고 있습니다. 하지만 초대형 개스 터바인 엔진을 생산하는 주문이 너무 밀려 이들이 과연 2030년 전 새로운 주문에 제대로 대응할 수 있을지 의문입니다. 이러한 시장의 불확실성을 해결할 새로운 주자로 Doosan Enerbility가 떠 올라 당장 시급한 개스 발전 산업의 해결사로 활약하고 있습니다.

이런 활약에도 불구하고 개스 발전이 얼마나 시장을 지배할지는 전 세계 천연 개스 부존량, 천연 개스로 인한 기후 환경 변화 문제 등에 달려 있고, 이로 인해 중기적으로 원전 산업의 부흥이 심각하게 고려되고 있습니다. 하지만 잘 알려진 바와 같이 원전 산업도 나름 해결해야 할 현안이 여럿입니다. 가장 큰 문제는 사고 확률이 매우 낫다고 하지만 한 번 발생하면 그 후과가 큰 소위 “Low Probability & High Consequency” 현안입니다. 물론 후쿠시마 사태로 인한 직접적인 방사선 사고로 인한 사망자는 없지만 아직도 후쿠시마 현 등에서 여전히 방사성 오염 영향이 있는 것도 엄연한 사실입니다. 또한 정말 오랜 기간 동안 논의되었고 핀란드와 스웨덴에서 조만간 상업 운영도 시작될 예정이지만, 사용후핵연료 최종 관리 문제가 여전히 원전산업계의 아킬레스 건으로 남아 있는 것도 사실입니다.

신재생 에너지의 총아인 태양광과 풍력도 여러 현안들이 있습니다. 이들 에너지원의 최대 약점은 바로 이들 에너지가 간헐성 에너지라는 것입니다. 24/7/365 언제나 전력이 공급되어야 하는 초대형 AI 데이터 센터를 위해 무엇보다 이들 데이터 센터 전기 수요에 걸맞는 초대형 에너지 저장 장치(ESS : Energy Storage System)이 고장 없이 경제적으로 운전되어야하는데 현실적으로 이를 위한 기술적 Breakthrough는 “희망 사항”입니다. 현실적으로 우리 주위를 살펴보면 이런 초대형 ESS 보다 훨씬 작고 상용화를 위해 엄청난 노력을 기울여 온 EV(전기자동차)도 그 비용과 안전성으로 인해 최근에는 하이브리드 자동차에 밀리고 있습니다.

핵융합은 항상 장밋빛 비전을 오랜 기간 제시해 왔고 최근 일정 규모의 연구 성과를 보여주기도 했지만, 아직 상용화의 길은 요원합니다. 많은 사람들이 핵융합의 성과로 인용하는데애용하는 NIF도 그 실상을 살펴보면 해당 시설을 홍보하는 목적이 다른데 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것입니다.

이상에서 간략히 살펴본 바와 같이 정말 우리 입맛에 딱 맞는 “AI 데이터 센터”와 이와 융합된 “미래 혁신 생산 단지”를 위한 에너지 솔루션은 존재하지 않습니다. 하지만 현실에서는 새로운 AX Era(AI Transformation Era)를 맞아 이들 시설은 당장 우리에게 막대한 에너지 공급을 요구하고 있습니다. 우리가 아무리 특정 에너지 원의 장점을 설파하려 해도 현실적으로 “Cash와 Promissory Note의 Paradox”가 존재할 수 밖에 없는 세상이 바로 우리가 살아가는 현실 세계입니다. 우리가 선택할 수 있는 현실적인 방안은 우선 당장 원전 산업이 충분히 뒷받침하지 못하는 미국 등 여러 나라들은 당분간 천연 개스를 이용하고, 중단기적으로 원전의 사회적 그리고 기술적 현안을 해결하면서 원전을 이용한 에너지 공급을 고려해야할 것입니다. 이와 동시에 우리 모두 ESS나 핵융합의 기술 발전을 위한 연구에도 과감히 나서야 할 것입니다.

우리가 우리 실생활과 AI 사회에서 이용하려는 Electron에는 국경이 없습니다. 어떤 에너지 든 각자가 가지고 있는 사회적, 경제적, 그리고 기술적인 어려움을 극복하고 새로운 AX Era 를 위한 상용화에 노력해야 할 것입니다. 우리에게 닥친 현실 사회는 어떤 특정 에너지원이당장의 이익을 가져다 주는 Cash로 독점적으로 존재하는 것이 아닌 Cash와 Promissory Note의 장단점을 각국에 맞게 철저히 분석해 어떤 “Energy Mix”가 과연 우리에게 최적의조합이 될 수 있는가에 대해 심각히 고민을 거듭하면서 이를 위한 상용화 전략 개발에 매진해야 할 사회일 것입니다.

감사합니다.