AI의 다음 트릭: 무제한 퓨전 파워

  • AI는 실용적인 핵융합 에너지를 실현하는 데 도움이 될 수 있습니다.
  • MIT 과학자들은 기계 학습 기술을 사용하여 융합 과학에서 가장 까다로운 계산 중 하나를 완료했습니다.
  • IBM의 DeepMind가 개발 중인 AI 소프트웨어는 토카막 핵융합로 내부의 플라즈마를 포함하는 자기장을 제어하는 ​​방법을 학습할 수 있습니다.
직장에서 핵융합로 과학자

Monty Rakusen / 게티 이미지

인공 지능(AI) 기술은 우리가 세계 에너지 산업을 변화시킬 수 있는 실용적인 융합 동력에 더 가까이 다가가는 데 도움이 될 수 있습니다.

MIT 과학자들은 기계 학습 기술을 사용하여 융합 과학에서 가장 까다로운 계산 중 하나를 완료했습니다. 에 따르면 최근 발표된 논문, 이 방법은 솔루션의 정확도를 유지하면서 계산을 수행하는 데 필요한 CPU 시간을 줄였습니다. AI를 사용하여 융합 능력을 마스터하는 수학과 공학 문제를 해결하려는 노력의 일환입니다.

"AI는 과학자들이 실험을 더 빠르게 반복하고, 극한 조건에서 플라즈마가 어떻게 작용할지에 대해 더 나은 예측을 하며, 더 정확한 방식으로 새로운 핵융합 장치를 구축할 수 있게 해주는 도구입니다." 앤드류 홀랜드, Fusion Industry Association의 CEO는 이메일 인터뷰에서 Lifewire에 말했습니다.

AI가 손을 빌려준다

MIT 연구원 파블로 로드리게스-페르난데스 그리고 네이선 하워드 에서 예상되는 성능을 예측하는 작업을 하고 있습니다. SPARC 장치, 현재 건설 중인 소형의 높은 자기장 핵융합 실험. 계산에는 엄청난 양의 컴퓨터 시간(8백만 CPU 시간 이상)이 필요했지만 연구원들은 필요한 시간을 줄이는 데 성공했습니다.

핵융합 연구자들에게 가장 어려운 문제 중 하나는 플라즈마 온도와 밀도를 예측하는 것입니다. SPARC와 같은 밀폐 장치에서 외부 전원과 핵융합 과정에서 입력되는 열은 플라즈마의 난류를 통해 손실됩니다.

그러나 MIT 연구원들은 이러한 계산을 최적화하기 위해 기계 학습의 기술을 사용했습니다. 그들은 이 방법이 코드 실행 횟수를 4배 줄인 것으로 추정합니다.

새로운 연구에 따르면 현대 AI 기술을 사용하여 핵융합 반응을 제어할 수 있으며 잠재적으로 실용적인 동력원으로서 핵융합 개발을 가속화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 울리세스 오로스코 로사스멕시코 CETYS 대학 공학부에서 융합을 연구하는 교수는 이메일을 통해 라이프와이어에 말했다. 그는 토카막 핵융합로 내부의 플라즈마를 포함하는 자기장을 제어하는 ​​데 사용할 수 있는 IBM이 개발 중인 AI 소프트웨어를 지적했습니다.

"이 시스템은 더 높은 에너지를 생성할 수 있는 새로운 구성으로 플라즈마를 조작할 수 있었습니다."라고 Rosas가 덧붙였습니다.

별의 힘

Fusion은 태양과 별에 동력을 공급하는 동일한 물리적 과정을 통해 탄소가 없는 무제한 에너지를 약속합니다. 그러나 실제 핵융합 발전소를 건설하는 기술적 과제는 만만치 않으며 연료를 1억도 이상의 온도로 가열하고 플라즈마를 생성하는 것을 포함합니다. 연구원들은 강한 자기장을 사용하여 지구상의 일반 물질로부터 뜨거운 플라즈마를 분리하고 절연합니다.

Holland는 작동하는 핵융합 발전소를 건설하려면 자세한 과학적 이해가 필요하다고 말했습니다. 극한의 온도 또는 핵융합 관련 조건에서 플라즈마를 제한하고 개시하는 방법 압력.

홀랜드는 "가장 어려운 부분은 플라즈마를 관련 조건으로 만드는 것이지만 문제는 여기서 그치지 않는다"고 덧붙였다. "에너지는 전기나 사용 가능한 열로 변환되어야 합니다. 연료 주기는 플라즈마가 장기간에 걸쳐 유지될 수 있도록 구축되어야 합니다. 핵융합 장치의 재료는 전력 내 극한 조건에 탄력적이어야 합니다. 공장."

직장에서 핵융합로 과학자

Monty Rakusen / 게티 이미지

Holland는 에너지가 글로벌 에너지 시스템을 "혁명"할 것이라고 예측했습니다. 일단 상용화되고 널리 보급되면, 핵융합은 대중이나 장수명 방사성 폐기물에 대한 위험 없이 언제든지 오염 없이 에너지를 생산할 수 있음을 의미할 수 있습니다. 에너지 풍부 시대를 열어 에너지를 저렴하고 항상 사용 가능하며 유비쿼터스하게 만들 수 있습니다.

그러나 Rosas는 에너지 공급자로서 상업적 핵융합의 성공은 발전소를 건설하고 안전하고 안정적으로 운영하는 것은 융합 전기 비용을 경제적으로 만드는 방식으로 충족될 수 있습니다. 경쟁력 있는.

Rosas는 "기후 변화에 대한 우려가 커지고 화석 연료 공급이 제한됨에 따라 증가하는 에너지 수요를 충족할 수 있는 더 나은 방법을 찾아야 합니다."라고 덧붙였습니다. "핵융합 발전의 이점은 탄소 배출 없음, 풍부한 연료, 에너지 효율성, 핵분열보다 적은 방사성 폐기물, 안전 및 안정적인 전력 등 매우 매력적인 옵션입니다."