엔비디아, AI 인프라 활용해 바다 파도를 전력으로…

엔비디아가 보윻ㄴ AI 인프라스트럭처와 엔비디아 옴니버스(NVIDIA Omniverse) 디지털 트윈을 활용해 바다의 파도를 전력으로 변환하는 기술을 에코 웨이브 파워가 개발하고 있다.

AI 보급으로 전 세계 전력 수요는 전례 없는 속도로 가속하고 있다. 하지만 전력 수요를 충족하려면 송전망 인프라를 확장해야 하고 이를 위해서는 인허가 절차, 송전망 개수, 용지 매입, 설비 투자 등이 필요하기 때문에 시간이 걸리는 건 분명하다.

엔비디아는 AI 스타트업이 엔비디아 플랫폼과 생태계를 활용할 수 있도록 지원하는 무료 프로그램인 엔비디아 인셉션(NVIDIA Inception)을 운영하고 있다. 이 엔비디아 인셉션 내 서스테이너블 퓨처스 이니셔티브(Sustainable Futures Initiative)에 참여하고 있는 에너지 관련 기업 에코 웨이브 파워(Eco Wave Power)는 엔비디아 AI 인프라스트럭처와 디지털 트윈을 활용해 기존 해양 인프라를 이용해 바다의 파도를 클린 전력으로 변환하는 기술을 바탕으로 한 파력 발전 시스템을 개발하고 있다. 이미 건설된 연안 구조물을 활용해 파력 발전 시스템을 항만·공업 지대·미래의 AI 인프라 거점 등 전력 수요가 높아지는 지역에 더 가까운 곳에 전개하는 게 가능하다.

에코 웨이브 파워 CEO인 인나 브라버만(Inna Braverman)은 파력 에너지는 존재하는 재생 에너지 중에서도 최대 규모 중 하나라며 누구나 파력 에너지를 원하지만 실현할 수 있는 사람은 아무도 없었다며 파력 에너지 활용의 현재 문제점에 주목해 어떻게 하면 이를 단순화할 수 있을까 생각했다고 말했다. 참고로 미국만 해도 파력 발전 시스템이 실현되면 연간 에너지 소비량 60% 이상을 충당할 수 있다고 한다.

파력 발전 시스템에서는 부유체 구조물을 방파제 등에 부착한다. 이는 비침습성 부유식 인프라로 해안선에 밀려오는 파도를 에너지로 변환하기 위한 장치다. 해수 밀도는 공기 800배이기 때문에 풍력 터빈보다 훨씬 소형의 장치로 더 많은 에너지를 생성하는 게 가능해진다.

기존에는 컴퓨터 기기를 부유식 설비에 설치했기 때문에 거친 파도에 손상을 받는 경우가 있어 이게 시스템 실현에 장애가 됐다고 한다. 하지만 에코 웨이브 파워는 컴퓨터·센서·유압 변환 장치·전기 부품을 육상 설비로 분리 설치해 고가 기기를 건조한 상태로 유지하고 있다.

브라버만 CEO는 파력 발전은 재생 에너지 중 변동이 가장 적은 에너지원이라며 예를 들어 태양광 발전은 훌륭하지만 야간·겨울철·흐린 날·대기오염 등 발전량에 영향을 미치는 복수 요인이 있는 반면 파력 발전이라면 24시간 언제든 발전이 가능하다며 파력 에너지의 이점을 설명했다.

에코 웨이브 파워는 파력 발전 시스템을 개발하면서 엔비디아 옴니버스를 사용해 구축한 파랑 패턴과 부유체 구조물의 디지털 트윈을 제작했다. 이를 통해 실제 설비를 설치하기 전에 파랑 조건·구조 거동·배치 구성·운용 시나리오를 시뮬레이션할 수 있게 됐다. 이 시뮬레이션은 엔지니어링상 의사 결정을 최적화하고 배치 리스크를 저감하며 인프라 계획을 가속하는 데 도움이 된다.

엔비디아는 또 AI를 활용해 에너지 소비량이 많은 워크로드를 재생 에너지 발전량이 많은 시간대에 맞추거나 분산 시스템 전체에서 전력 이용을 동적으로 최적화해 에너지 효율이 높은 컴퓨팅 인프라스트럭처를 구축하는 것도 가능하다고 주장했다.

에코 웨이브 파워는 EDF 파워 솔루션스(EDF Power Solutions) 및 이스라엘 에너지부와 협력해 이스라엘 야파(Jaffa) 항에서 파력 발전 시스템을 운용하고 있다. 또 알타시(AltaSea) 및 셸(Shell)과 협력해 미국 로스앤젤레스 항에서도 같은 프로젝트를 운영하고 있다. 아울러 에코 웨이브 파워는 바라트 페트롤리움(Bharat Petroleum)과 공동으로 포르투갈 레이숑이스항, 대만 쑤아오항, 인도 뭄바이에서도 새로운 프로젝트를 전개 중이다.

에코 웨이브 파워 파력 발전 시스템은 이미 소비자의 에너지 수요를 충족하는 능력을 실증한 바 있다. 로스앤젤레스 항에서는 이미 기존 전력망에 의존하지 않고 파력 에너지를 데이터센터의 유일한 전력원으로 활용할 수 있음을 보여주는 실증 실험이 시작됐다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.