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PPPL은 Commonwealth Fusion Systems가 주도하는 Genesis Mission 프로젝트에 합류하여, 미국 에너지부 산하 4개 국립연구소, 산업계 참여 기업 및 대학 연구진과 함께 핵융합 에너지를 위한 AI 디지털 트윈을 구축하고 있습니다.

이번 조치는 연방정부의 AI 기반 과학 프로그램을 핵융합 발전으로 확장하는 것으로, 장기적 에너지원에 해당하지만 아직 연구 단계에 있으며 단기적으로 데이터센터에 전력을 공급하지는 못할 것이다.

업계 전문지Slicast · 2026년 10월 9일 02:58 UTC · 글로벌 · 출처: HPCwire

중요도 25

커먼웰스 퓨전 시스템즈(CFS)가 주도하는 이 프로젝트에는 미국 에너지부 산하 국립연구소 4곳, 주요 산업계 기업, 대학 연구자들이 참여합니다.

제네시스 미션(Genesis Mission)의 일환으로, 미국 에너지부(DOE) 산하 프린스턴 플라스마 물리연구소(PPPL)는 상용 핵융합 에너지를 위한 디지털 트윈 플랫폼을 구축하는 국가적 노력에 참여합니다. 제네시스 미션 2단계 지원 사업 선정 결과는 2026년 10월 8일에 발표되었습니다.

PPPL 과학자 로버트 헤이거, 네이트 페로, 마이클 처칠, 알바로 산체스 비야르는 SPARC 핵융합 시스템의 디지털 트윈을 만드는 국가적 노력에 참여할 예정입니다. (사진 제공: Michael Livingston / PPPL 커뮤니케이션 부서)

커먼웰스 퓨전 시스템즈(CFS)는 미국 전역의 노력을 통합하여 실제 물리 시스템을 모사하는 인공지능(AI) 기반 디지털 트윈을 구현할 계획입니다. 이번 경우 디지털 트윈은 현재 건설 중인 CFS의 핵융합 실증 장치 SPARC를 모델링하게 됩니다. 기존의 컴퓨터 시뮬레이션과 달리, 이 디지털 트윈은 실제 핵융합 실험 장치와 연결되어 지속적으로 업데이트되며, 장치 작동에 대해 점점 더 정확한 예측을 제공하게 됩니다. 디지털 트윈과 물리적 장치 간의 통합 워크플로를 활용하여, 과학자들은 SPARC에 이어 CFS의 상용 핵융합 발전소인 ARC의 개발을 최적화하고 가속화할 계획입니다.

마이클 처칠 PPPL AI 과학 그룹장은 "PPPL은 이 프로젝트에서 핵심적인 역할을 맡을 것이며, 기초 소프트웨어 엔지니어링 및 [AI] 모델, 핵심 물리 모델, 과거 토카막 데이터, 고성능 컴퓨팅 자원을 제공할 것입니다."라고 말했습니다. 처칠은 PPPL 과학자 알바로 산체스 비야르, 네이트 페로, 로버트 헤이거와 함께 연구소의 프로젝트 참여를 이끌 예정입니다.

PPPL이 개발하고 관리하는 물리 시뮬레이션 코드(M3D-C1, TRANSP, XGC 포함)는 다른 여러 코드와 함께 사용되어 전체 펄스 예측을 수행할 것이며, 여기에는 대규모 시뮬레이션 데이터셋으로 학습된 AI 대리모델(surrogate)의 활용도 포함됩니다. 이를 통해 20분 이내의 예측이 가능해지며, 이는 자기장을 이용해 플라스마를 가두는 SPARC와 같은 토카막 핵융합 시스템에서 플라스마 펄스 사이에 결과를 제공할 수 있을 만큼 빠른 속도입니다. PPPL의 주력 핵융합 실험 장치인 국립 구형 토카막 업그레이드(NSTX-U)를 위한 디지털 트윈 워크플로는 SPARC에 적용하기 전에 접근법을 검증하고 확인하는 핵심 시험대 플랫폼 역할을 할 것입니다. NSTX-U 및 과거 PPPL 실험의 일부 데이터도 전 핵융합 커뮤니티에 공개될 예정입니다.

라우라 베르작 홉킨스 PPPL 연구 담당 부소장 겸 수석연구책임자는 "PPPL은 여러 핵융합 장치에 걸쳐 방대한 측정 플라스마 데이터를 보유하고 있으며, 이는 최첨단 이론 및 계산 지식과 도구와 결합되어 있습니다."라고 말했습니다. 그는 "이러한 실험 데이터를 체계적으로 구축하고 이를 활용하는 도구를 발전시키면, 핵융합 커뮤니티 전체가 핵융합 에너지 연구를 가속화할 수 있는 새로운 역량을 얻게 될 것입니다."라고 덧붙였습니다.

**민간 산업, 학계, 국립연구소 모두 역할을 맡습니다**

오크리지 국립연구소, 로렌스 리버모어 국립연구소, SLAC 국립가속기연구소 등 미국의 다른 국립연구소 3곳도 이 프로젝트에 참여합니다. 또한 매사추세츠공과대학교(MIT), 카네기멜런대학교, 제너럴 아토믹스, 엔비디아, 구글 딥마인드, 시놉시스도 참여합니다.

제네시스 미션은 정부, 산업계, 학계, 비영리단체 및 국제 파트너를 동원하여 과학과 기술을 위한 AI를 발전시키는 국가적 이니셔티브입니다. DOE가 구축한 미국 과학·안보 플랫폼(American Science and Security Platform)을 활용하여, 파트너들은 연구자를 데이터, 컴퓨팅 자원, AI 도구와 연결하는 공유 인프라에서 협력하여 과학적 발견을 가속화합니다. 파트너들은 에너지, 국가 안보, 과학적 발견, 보건, 우주 등 국가가 직면한 가장 중대한 과제에 집중하고 있습니다.

2단계 지원 공고의 목표는 AI의 이점 가능성을 이미 입증하고 혁신적인 과학 역량을 향한 궤도를 보여준 프로젝트의 규모를 확대하고 영향력을 넓히는 것입니다. 선정된 프로젝트는 다년간 진행되며, 학제 간 팀이 DOE의 주요 임무 분야 전반에 걸쳐 국가적 과학 및 기술 과제를 해결하게 됩니다.

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