Ampera가 분산형 AI 데이터센터 발전용 3D 프린팅 모듈식 토륨 원자로를 공개했습니다.

원자력 기술 스타트업인 Ampera는 AI 데이터 센터에 전력을 공급하도록 설계된 첫 번째 풀스케일 3D 프린팅 원자로 모듈을 공개했습니다. 이 회사는 해당 모듈을 "세계 최초의 아임계 상태, 고체 상태, 공장 제작형 토륨 원자로"라고 설명합니다. 이는 Ampera의 통합 에너지 아키텍처(Integrated Energy Architecture)의 핵심으로, 3D 프린팅 원자로 또는 기존 연료 기반 발전 모듈과 결합할 수 있는 폐열 회수(Waste Heat Recovery) 모듈을 포함합니다.

Ampera의 최고경영자(CEO)이자 창립자인 Brian Matthews는 "차세대 원자로 코어와 압력용기는 공장 제작 방식의 대량 생산 가능한 원자력 에너지의 기반을 마련한다"며 "첨단 기술과 적층 제조(Additive Manufacturing)를 활용함으로써 새로운 원자력 기술이 가속화된 일정으로 시장에 출시될 수 있는 명확한 상업적 경로를 입증했다"고 말했습니다.

원자로의 설계에는 여러 가지 기술적 장점이 반영되어 있습니다. 아임계(subcritical) 운전은 연료가 자체적으로 임계 상태에 도달하지 않으며, 핵분열을 시작하기 위해 외부 중성자원이 필요하다는 것을 의미합니다. 이는 runaway 반응 및 잠재적 멜트다운 위험을 줄이는 안전 기능입니다. 고체 상태 코어에는 움직이는 부품이 없어 유지보수와 운영이 간소화됩니다. 공장 제작 방식은 표준 생산 라인에서 신속하고 확장 가능한 생산을 가능하게 하여 비용을 절감하고 선박 컨테이너를 통한 운송을 용이하게 합니다. 주요 연료인 토륨은 우라늄보다 풍부하며 조달 비용이 저렴합니다. 토륨은 본질적으로 fissile(핵분열성) 물질은 아니지만, 외부 중성자원이 필요하여 프로타크티늄-233을 생성하며, 이는 우라늄-233로 붕괴됩니다. 토륨은 이론적으로 무기 개발에 사용될 수 있으나, 세계원자력협회(World Nuclear Association)는 토륨이 "우수한 비확산 자격을 갖추고 있다"고 평가하기도 합니다.

정적인 공개 행사를 진행한 Ampera와 달리, 경쟁사 Valar Atomics는 최근 무대 위에서 Ward 250 원자력 마이크로원자로를 가동시켜 Nvidia RTX Spark 데스크톱에 전력을 공급하는 데 성공했습니다. Valar의 CEO인 Isiah Taylor는 Nvidia와 파트너십을 체결하여 동사의 기술을 활용해 30MW 규모 데이터 센터에 전력을 공급하겠다고 발표했습니다.

Ampera는 독점적인 폐쇄 루프 초임계 이산화탄소(CO₂) 브레이턴 사이클 터빈을 활용하여 전체 시스템에서 30MWe의 출력을 목표로 하고 있습니다. 모듈식 설계 덕분에 고객은 필요한 구성 요소만 구매할 수 있으며, 폐열 회수 모듈과 터빈을 결합하여 데이터 센터 전력 보충용으로 사용하거나, 기존 연료 기반 발전 장치와 결합하여 주력 전원원으로 활용할 수 있습니다. 제품이 출시되면 운영자는 나중에 탄소 배출량을 줄이기 위해 원자로 모듈로 교체할 수 있습니다.

Ampera는 아직 구체적인 도입 일정을 제공하지 않았으나, 단기 상용 준비가 완료될 것으로 전망하고 있습니다. Matthews는 "우리의 원자로는 전력이 가장 필요한 시장, 즉 AI 데이터 센터, 국방, 산업 및 해운 시장을 위해 설계되었습니다. 우리는 단기 도입 일정으로 공장 제작형 원자력 발전을 산업화할 첫 번째 회사가 될 것"이라고 기대감을 나타냈습니다.