이윤표(goal 토토사이트공학과 4) 씨가 한국goal 토토사이트연구원 인공지능연구실 인턴으로 참여해 '원자로 운전 지원 AI 에이전트'를 공동 개발했다. 이 씨는 전반적인 워크플로우 설계와 작동 방식 구상 등 핵심 개발을 맡았다.

이번에 개발된 AI 에이전트는 ChatGPT 4.0 API와 파이썬을 기반으로 구현됐으며, 대규모 언어모델(LLM)을 적용해 자연어로 원자로 운전을 지원할 수 있다. 기존의 AI가 미리 학습된 절차만 수행하는 수준에 머물렀다면 이번 시스템은 사용자가 자연어로 명령을 내리면 이에 맞춰 다양한 대응을 한다.

AI의 기능은 시뮬레이션을 통해 검증됐다. 해당 AI 에이전트는 국제원자력기구(IAEA)가 제공하는 소형모듈형원자로(SMR) 시뮬레이터인 iPWR 환경에서 보론 농도 이상 상황에 대한 대처를 수행해 냈다. 나아가 직접 새로운 절차를 생성하고 실행하라는 명령 역시 수행했다. 이 씨는 "현재는 외부 API인 GPT-4를 사용하고 있지만 향후 한국원자력연구원에서 자체 개발 중인 '아토믹 GPT(Atomic GPT)'와 연계해 개선될 계획이다"고 설명했다.

그는 이번 성과가 가능했던 배경으로 원자력공학 전공에서 배운 열수력학, 원자로공학 등의 기초 지식과 스스로 학습한 AI 기술을 꼽았다. 그는 "최근 주목받는 인공지능과 제 전공을 접목해 개발해 보고 싶었다"며 인턴 지원 계기를 밝혔다. 이 씨는 AI 개발 경험이 없었지만 파이토치를 독학해 지원했고 인턴 기간동안 논문과 오픈소스 자료를 참고하며 개발 역량을 키웠다.

이 씨는 "학부생 시절 연구에 참여한 경험이 큰 의미가 있었다"고 강조했다. 그는 "처음 접한 AI 개발과 코딩 과정에서 어려움이 많았지만 연구원에서의 배움은 분명 큰 밑거름이 됐다"고 소감을 전했다.

이 씨는 원자력 AI 분야의 미국 박사 과정을 준비하고 있다. 특히 "운전원 보조 자율 운전 어시스턴트와 설명 가능한 AI에 집중하고 싶다"고 밝혔다. 그는 "현재 원자로 운전은 사람이 맡고 있는데, AI가 운전원을 대신하기보다는 그들의 업무를 보조하는 방향으로 발전하는 것이 바람직하다"고 말했다. 이어 "원자로 운영에서 운전원의 인건비가 큰 비중을 차지하는 것은 아니기 때문에 운전원을 대체하기보다 그들의 편의를 지원하는 데 초점을 맞춰야 한다"고 설명했다.

또한 "원자력처럼 안전이 중요한 분야에서는 AI가 어떤 이유로 특정 결론을 내렸는지 해석할 수 있는 구조가 필요하다"며 이를 위해 GEMMA 모델을 활용해 원자력 특화 AI를 학습시키고 답변 과정을 분석한 경험을 소개했다.

이번 연구 성과는 국제 원자력 분야 대표 학술지인 <Nuclear Engineering and Technology>에 논문 'Large language model agent for nuclear reactor operation assistance'로 게재됐으며 이 씨가 제1저자로 이름을 남겼다.