발라 아토믹스 원자로로 엔비디아 AI 칩 구동, TRISO 소형로가 노리는 에너지 10배 저렴화

핵심 메시지

• 발라 아토믹스는 유타주 시험 시설에서 100kW급 소형 원자로를 가동해, 스타트업이 만든 첨단 원자로로는 처음으로 전력을 생산했고 그 전기로 엔비디아 블랙웰 시스템을 구동했다.
• 창업자 아이재아 테일러는 원자력의 병목이 정교한 설계가 아니라 실제 하드웨어를 만들어 켜보는 반복 주기에 있다고 보고, 이 속도를 '틱 레이트'라는 사내 지표로 관리한다.
• 상업로를 심사하는 원자력규제위원회(NRC) 대신, 시험로를 관장하는 에너지부(DOE) 권한과 행정명령을 활용해 데이터가 없어 인허가를 못 받고 인허가가 없어 데이터를 못 얻는 교착을 우회했다.
• TRISO 연료·흑연 감속·헬륨 냉각 구조는 모든 안전계통과 전원이 꺼져도 자연순환만으로 붕괴열을 빼도록 설계됐다. 사고 확률이 아니라 사고의 결과를 줄이는 접근이다.
• 테일러는 AI와 로봇이 인간의 노동 투입을 에너지 소비로 바꾸기 때문에, 결국 모든 물건의 원가가 에너지 가격에 수렴한다고 주장한다.

쉽게 이해하기

미국 유타주의 한 시험 시설에서 스타트업 발라 아토믹스가 만든 소형 원자로가 전기를 만들었다. 창업자 아이재아 테일러는 이곳을 두고 스타트업이 만든 첨단 원자로가 전력을 생산한 첫 사례이자, 2000년 이후 미국에서 전력을 낸 다섯 번째 신규 원자력 장치라고 소개했다. 현재 출력은 100kW 수준으로, 초당 10의 17제곱 개가량의 원자가 쪼개지고 있다는 설명이다. 회사는 이 전기를 엔비디아 블랙웰 시스템에 직접 연결해 원자로 전력만으로 웹사이트를 호스팅하는 시연도 함께 진행했다.

테일러는 미국이 원자로를 짓지 않게 된 출발점으로 스리마일 아일랜드 사고를 꼽는다. 사망자도 부상자도 주민 피폭도 없었지만 여론 관리에 실패하면서 산업 자체가 멈췄고, 그사이 미국은 대형 토목 건설에 강한 나라에서 정밀 제조에 강한 나라로 바뀌었다는 것이다. 그래서 원자력을 되살리려면 1960년대식 토목 공사가 아니라 공장에서 찍어내는 제조업 방식이어야 하고, 그 전환은 도면이 아니라 실물 반복 제작으로만 도달할 수 있다는 것이 그의 결론이다.

규제 문제는 우회로를 찾았다. 그는 원자력 업계 상당수가 실제로는 모델링·시뮬레이션 회사이며 '종이 원자로'를 정교하게 그리는 데 머물렀다고 비판한다. 반면 발라는 상업 배치를 심사하는 NRC가 아니라, 원래 원자로 시험을 위해 만들어진 에너지부 계통의 권한을 택했다. 이번 원자로는 미국 내에서 첨단 원자로 세 기를 7월 4일까지 임계에 도달시키라는 행정명령(EO 14301)에 근거해 에너지부 권한 아래 건설됐다.

안전 철학도 기존과 다르다. 전통적 경수로는 정지 후에도 정격 출력의 5~6%에 해당하는 붕괴열이 남아 냉각 펌프를 계속 돌려야 하고, 이것이 실패한 것이 스리마일과 후쿠시마였다. 발라는 아예 능동 냉각을 필요 없게 만드는 쪽을 택했다. 사전 시험에서는 원자로를 스크램한 직후 전원과 순환기, 냉각 펌프를 모두 끄고 이틀간 지켜봤는데, 노심을 감싼 냉각 패널의 물이 끓고 증기가 응축되는 자연순환만으로 열이 빠져나갔다는 설명이다.

비용 구조에 대한 지적도 구체적이다. 방사선 차폐용 콘크리트는 감마선을 막을 밀도, 자립 적층이 가능한 강도, 철근 없이도 방사화되지 않는 조성을 동시에 만족해야 해서 사내 엔지니어 두 명이 전국을 돌며 암석 표본을 모아 새 배합을 만들었다. 이음매를 사인파 곡선으로 깎아 감마선과 중성자가 직선으로 빠져나갈 경로를 없앤 덕에 그라우트도 볼트도 없이 블록을 쌓기만 했고, 보통 3개월 걸리는 차폐체를 42시간 만에 세웠다. 원자로 보호계통(RPS)은 500만 달러에 2년 반이 걸린다는 견적을 받고 다섯 명이 6주 만에 약 40만 달러로 직접 만들었다.

주요 인사이트

• 이 인터뷰의 핵심 개념인 '틱 레이트'는 원자로를 한 번 켜고 다음 원자로를 켤 때까지의 간격이다. 회사 설립부터 첫 핵분열까지 2년 4개월, 그다음 원자로까지는 약 7개월이 걸렸고, 목표는 이 간격을 분 단위까지 줄이는 것이다. 우라늄 자체는 싸기 때문에 원자력의 경제성은 결국 발전소를 얼마나 빨리 싸게 찍어내느냐로 결정된다는 논리다.
• 테일러는 위험을 '발생 확률 × 결과'로 나눈 뒤, 기존 원자력이 확률을 낮추는 데 자원을 몰아넣었다면 첨단 원자로는 결과를 줄이는 데 집중한다고 정리한다. 규제기관에 제출하는 안전 근거 자체가 '설비가 전부 고장 났다고 가정해도 피폭이 없다'는 형태다. 수만 기를 만들 계획이라면 확률적 안전보다 물리적으로 사고가 성립하지 않는 설계가 필요하다는 것이다.
• 성능보다 단순함을 택한다는 원칙이 반복해서 등장한다. 그는 지금 필요한 것은 람보르기니가 아니라 토요타 캠리이며, 효율이 조금 떨어져도 수만 기를 찍어낼 수 있는 단순하고 값싼 원자로가 결국 가장 싼 전기를 만든다고 말한다.
• AI 데이터센터 수요에 대해서는 오히려 거리를 둔다. 에너지는 상품이라 수요가 가격에 의해 정해지므로, AI 특수는 고마운 순풍이지만 본질은 값을 낮추면 수요는 알아서 따라온다는 것이다. 그래서 특정 고객사와 부지 협상을 벌이기보다 스스로 기가와트급 부지를 세워 두면 데이터센터가 찾아온다는 전략을 택했다.
• 마지막 사고 실험이 흥미롭다. 공장의 투입은 사람·재료·에너지인데, AI와 로봇이 사람의 몫을 에너지로 치환하고 재료와 기계 역시 거슬러 올라가면 다른 공장의 에너지로 환원된다. 그렇다면 반자율 제조가 완성되는 순간 모든 물건의 가격은 그것을 만드는 데 쓰인 에너지 가격이 된다는 결론이다.

자주 묻는 질문

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