美, AI로 제조·양자·바이오·원자력 등 '슈퍼가속' 한다

미국이 인공지능(AI) 패권전을 주도하며 과학적 도전을 가속화하고 나섰다. 속도가 곧 힘이라는 인식이 기저에 깔려 있다. 미국 에너지부(DOE)는 지난 주 제네시스 미션을 위한 26가지 '국가적 중요 과학 및 기술 도전'을 발표했다. 누가 더 좋은 기술을 갖고 있느냐가 아니라, 누가 더 빨리 발견하고 상용화하는냐가 경쟁력이라는 인식아래 속도전을 펴고 있는 것. AI는 이를 뒷받침할 슈퍼가속기가 됐다. 제네시스 미션은 지난해 11월 미국 연방 정부가 AI 기술로 과학연구를 위해 내놓은 이니셔티브다. AI 컴퓨팅을 에너지 개발, 우주 탐사, 헬스케어, 국가 안보 등에서 혁신을 가속화할 AI 플랫폼을 만들겠다는 것이다. 미국이 내세운 26개 도전 과제 핵심은 과학 발견 속도의 비약적 향상과 에너지 시스템 신뢰성·효율성 강화, 국가 안보 역량 확충, 미국 기술·경제 경쟁력 확보다. AI 핵심 축은 디지털트윈과 자율실험실, 파운데이션모델이다. 이를 기반으로 ▲제조·건설·바이오·자원/에너지 공급망 ▲양자·반도체·AI 인프라 ▲소재·실험 자동화·가속기·기초물리 ▲물·전력망·지하자원 ▲핵안보·비확산·핵기업(생산/규제) 등 5개 분야 도전과제를 풀어갈 계획이다. 미국은 우선 제조/산업 AI를 이용해 첨단제조·산업생산성 개선에 나선다. 요체는 에이전트·생성형 AI와 디지털 트윈이다. 이를 이용해 설비·공정·공급망을 최적화하는 것이 목표다. 바이오테크 혁명에도 AI를 적용하고, 디지털 트윈으로 공정 개발·최적화·스케일업 리스크 감소에 나설 계획이다. 바이오연료·바이오화학·바이오제품 생산 전주기 가속화와 경제성장·일자리 창출을 기대했다. 원자력 부문에선 설계·인허가·제조·시공·운영 전 과정을 AI로 가속한다는 복안이다. 또 핵융합은 디지털 트윈으로 플라즈마·재료·시스템 거동을 통합 예측하는 플랫폼을 개발한다. AI로 양자 알고리즘 발견과 이를 발견할 양자 시스템 구현에도 사활을 걸었다. 또 반도체와 데이터센터 리더십 확보도 미국 관련 산업의 관건으로 부상했다. 소재·실험 자동화·가속기·기초물리 부문에선 AI기반 자율 실험실(실험 자동화/로보틱스)과 입자 가속기 성능향상 등을 목표로 제시했다. 특히, 국방소재는 설계→자동시험→자격인증을 하나의 데이터 기반 워크플로로 연결할 계획이다. 이외에 물·전력망·지하자원, 핵안보·비확산·핵기업(생산/규제) 등에도 AI를 이용해 수자원 예측, 전력망 확장 및 현대화, 날씨 예측과 핵·방사능 포렌식 역량 강화 등을 향후 DOE가 추진할 도전과제로 설정했다.