"7만 장 서류 작업 80% 감축"… 日 도쿄전력, 'AI 원전 시스템' 구축 재가동 속도전

인공지능(AI) 데이터센터 증설 등으로 전력 수요가 급증하는 가운데, 일본 최대 전력회사인 도쿄전력홀딩스(TEPCO)가 원자력 발전소 재가동에 필요한 방대한 행정 심사 서류 작업을 대폭 자동화하는 AI 시스템을 전격 도입했다.

원자력규제위원회의 엄격한 안전 심사를 통과하기 위해 통상 수만 페이지에 달하는 기술 보고서를 작성해야 하지만, 후쿠시마 원전 사고 이후 심화된 전문 인력 부족으로 재가동 일정이 지연되자 생성형 AI를 활용해 업무량을 최대 80%까지 줄이겠다는 승부수를 던진 것이다.

도쿄전력은 IT 솔루션 대기업인 이토추 테크노솔루션(CTC), 일본 AI 스타트업 스톡마크(Stockmark)와 공동으로 원전 특화 AI 시스템을 개발하고 5일부터 본격적인 실증 시험에 돌입했다.

오는 2027 회계연도까지 실용화를 완료해 자사 원전뿐만 아니라 인력난에 허덕이는 간사이전력, 규슈전력 등 일본 내 다른 주요 전력사에도 해당 시스템을 공급할 계획이다.
10월 6일(현지시각) 일본 종합 경제 미디어 닛케이 아시아 보도에 따르면, 이번 시스템은 철저한 보안 장벽 속에서 과거 심사 이력과 지진 단층 평가 등 고난도 기술 데이터를 분석해 신규 인허가 문서를 신속히 작성하도록 설계됐다.


일본에서 원전을 재가동하거나 노후 설비를 개선하려면 규제 당국의 까다로운 신규제 기준 적합성 심사를 통과해야 한다.

실제로 도쿄전력이 니가타현 가시와자키-가리와(柏崎刈羽) 원전 7호기 재가동을 위해 규제청에 제출한 신청 서류만 약 7만 쪽에 달하며, 100명 이상의 사내 원자력 기술 전문가들이 수개월간 매달려 작성 작업을 진행했다.

새로 개발된 AI 시스템은 과거 승인된 방대한 인허가 서류와 복잡한 내진·지질 평가 데이터를 학습해 새로운 신청에 필요한 전문 기술 본문과 도표를 자동으로 생성한다.

단순 생성을 넘어 수치 누락, 문맥상 불일치, 규정 미준수, 비정상적 수정 사항 등을 실시간으로 교정·감지하는 고급 검증 알고리즘을 탑재했다.
그간 원전 인허가 문서는 핵심 시설 배치와 물리적 방호 등 국가 1급 보안 및 영업 비밀이 다수 포함되어 있어 외부 상용 클라우드 AI를 활용하기 어려웠다.

CTC와 도쿄전력은 사내 폐쇄망 환경에서 고도의 정보 보안을 유지할 수 있는 스톡마크의 독자 거대언어모델(LLM)을 기반으로 시스템을 구축해 기밀 유출 우려를 원천 차단했다.


도쿄전력은 이 시스템을 현재 재가동 절차를 밟고 있는 핵심 원전 현장에 순차 투입한다.

가시와자키-가리와 원전 6호기는 지난 4월 14년 만에 상업 운전을 재개했으나, 쌍둥이 노형인 7호기는 2029년 완공을 목표로 대테러 특화 안전 설비 공사가 진행 중이다.

향후 거쳐야 할 최종 사용 전 검사와 후속 인허가 문서 작성에 이번 AI 시스템이 본격 활용된다.

아울러 아오모리현 북부에 위치해 동일본 대지진 이후 공사가 중단됐던 히가시도리(東通) 원자력 발전소의 건설 재개 안전 심사 신청에도 해당 시스템이 전면 배치될 예정이다.

나아가 도쿄전력은 원자로 재가동뿐만 아니라 현재 상업 운전 중인 발전소의 부품 교체, 설비 스펙 변경 인허가 등 일상적인 유지·보수 행정 절차 전반으로 AI의 활용 범위를 넓힐 계획이다.


도쿄전력이 AI 도입에 속도를 내는 근본적인 배경에는 원자력 산업의 심각한 '엔지니어 절벽'이 자리 잡고 있다.

일본원자력산업협회(JAIF)가 실시한 조사에 따르면, 2025 회계연도 기준 일본 내 원자력 관련 기업의 약 70%가 계획된 기술 인력을 채용하지 못해 심각한 구인난을 겪고 있는 것으로 나타났다.

2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 10년 넘게 신규 원전 건설이 중단되면서 대학 내 원자력공학과 정원이 급감했고, 베테랑 엔지니어들의 정년퇴직이 겹치며 기술 전수 단절 위기에 직면한 탓이다.

반면 전력 수급 여건은 180도 뒤바뀌었다. 생성형 AI 확산과 반도체 팹 유치로 막대한 무탄소 기저 부하 전력이 절실해지자, 일본 정부는 2040 회계연도 전력 믹스에서 원전 비중을 20% 수준으로 회복하고 노후 원전 최대 5기를 차세대 혁신형 원자로로 교체하겠다는 국가 에너지 계획을 가동하고 있다.

결국 정부의 원전 복권 정책을 뒷받침할 현장 인력이 턱없이 부족한 상황에서, AI를 활용한 '행정 효율 극대화'가 일본 전력망 재건의 필수 생존 전략으로 부상했다.

기술인력 부족이라는 구조적 한계를 AI로 정면 돌파하려는 일본 전력업계의 실험이 침체된 원전 생태계 부활의 기폭제가 될 수 있을지 주목된다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com