표준연, 지진계 1대로 원전 내부 139곳 진동 예측

AI로 실시간 분석…위험 가능성 0~100% 산출

한국표준과학연구원(KRISS)은 지진계 한 대의 신호로 센서가 없는 원전 내부 139개 지점의 진동을 예측하는 가상센싱 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. ⓒ한국표준과학연구원

지진 직후 원전 내부에서 우선 점검해야 할 곳을 실시간으로 가려낼 수 있게 됐다.

한국표준과학연구원(KRISS)은 지진계 한 대의 신호로 센서가 없는 원전 내부 139개 지점의 진동을 예측하는 가상센싱 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

2016년 규모 5.8의 경주지진 당시 월성원전 1~4호기는 80여일간 성능시험과 정밀점검을 거쳐 재가동됐다. 큰 피해가 없더라도 안전 확인에 시간이 걸려 시설 가동 중단이 길어질 수 있다.

원전은 케이블 배선과 인허가, 방사선 구역 유지보수 등의 제약으로 모든 주요 설비에 센서를 설치하기 어렵다. 전산 해석으로 센서가 없는 곳의 진동을 계산하는 데도 수 시간에서 수일이 소요된다.

연구진은 지진계에서 측정한 지진파 신호를 인공지능(AI)이 분석해 각 지점의 진동응답을 실시간으로 추론하도록 했다. 학습에 사용하지 않은 실제 지진 기록에서도 예측 성능이 확인됐다.

구조물 특성에 따른 불확실성도 반영했다. 각 지점의 진동이 위험 기준을 넘어설 가능성을 0~100%로 산출해 전문가의 점검 우선순위 판단을 돕는다.

구조물의 고유진동수를 바탕으로 최적의 AI 구조를 도출하는 설계식도 마련했다. 해당 모델은 파라미터 수가 200배 이상 많은 최신 딥러닝 모델과 동등한 정확도를 보이면서 계산 부담을 줄였다.

이번 기술은 반도체 공장과 데이터센터, 플랜트 등 주요 산업시설에도 활용될 것으로 기대된다.

연구 결과는 국제학술지 ‘Reliability Engineering & System Safety’ 등 총 3편의 논문으로 발표됐다.

이재범 KRISS 선임연구원은 “지진응답 예측 결과의 불확실성까지 정량화해 전문가가 우선 점검 대상을 판단할 수 있도록 한 것이 핵심”이라고 말했다.