한국에너지공과대학교(KENTECH·총장직무대행 박진호) 학부생들이 빛가람 국제전력기술 엑스포(BIXPO) 2026 한국전력공사(KEPCO) 발명기술혁신대전'에서 전력망 진동의 원인을 GPU 작업 단위로 추적하는 기술력을 인정받았다고 8일 밝혔다.
최재영·김지수·채재연 에너지공학부 학생팀(지도교수 이현우)은 지난 4일부터 6일까지 전남광주 김대중컨벤션센터에서 열린 이번 대전에 전력망 진동의 원인을 추적하는 시스템 'ModeTrace(모드트레이스)'를 출품했다. ModeTrace는 현장 심사에서 특허성·시장성·기술성을 평가받아 동상을 수상했다.
인공지능(AI) 데이터센터가 빠르게 늘면서 대규모 전력 사용이 전력망에 미치는 영향도 주요 산업·정책적 과제로 떠오르고 있다. 국내에서는 'AI 데이터센터 특별법'이 내년 시행을 앞두고 있으며, 기후에너지환경부는 AI 데이터센터 전용 그리드코드(전력망 연결에 필요한 기술 요건) 수립을 추진하고 있다. 해외에서는 북미전력신뢰도공사(NERC)가 대규모 연산 부하가 전력망에 미칠 수 있는 위험을 지적하며 지난 5월 최고 등급 경보를 발령했다. 이에 학생팀은 데이터센터 내부의 개별 GPU 작업까지 전력망 진동의 원인을 추적하고, 데이터센터가 선제적으로 대응할 수 있는 시스템 개발에 초점을 맞췄다.
ModeTrace는 전력망에 저주파 진동이 발생하면 그 원인이 데이터센터 내부에서 비롯됐는지를 판별한다. 내부 원인으로 확인될 경우 어떤 GPU 작업이 어느 정도 영향을 미쳤는지 분석하고 조치를 권고한다.
AI 학습처럼 여러 그래픽 처리 장치(GPU)를 함께 쓰는 작업은 전력을 수 초 주기로 변화시켜 진동을 일으킬 수 있다는 우려가 제기돼 왔다. 하지만 개별 작업 단위까지 원인을 확인한 공개 사례는 아직 없으며, 기존 감시 기술도 시설 단위 분석에 머물러 구체적인 원인 작업을 식별하기 어렵다. ModeTrace는 이러한 한계를 보완해 원인 작업을 식별하고 조치에 따른 효과까지 사전에 예측하도록 설계됐다.
원인 작업이 확인되면 ModeTrace는 GPU별 연산 시작 시점을 엇갈리게 하는 '동기 깨기', 쉬는 구간을 보조 연산으로 메우는 '전력 채우기', '전력 상한' 같은 조치의 효과를 실행 전에 예측해 운영자에게 보여 주고, 실행은 운영자가 승인한다. GPU 2장에 세 가지 조치를 적용하고 전력망의 응답을 모의한 결과, 경보와 판정의 유지·해제 결과가 사전 예측과 일관되게 나타났다.
팀 리더인 최재영 학생은 “재생에너지 등 인버터 기반 전원(IBR)이 늘어나며 전력망 환경이 달라지는 만큼, 데이터센터처럼 전력을 많이 쓰는 지점을 더 주의 깊게 봐야 한다”며 “계통 운영자에만 맡기지 않고 데이터센터에서 선제적으로 문제를 해결할 수 있는 기술이 필요하다”고 말했다.
전남광주=김한식 기자 hskim@etnews.com
