[📪정보] 맞춤형 나노소재 빠르게 개발하는 AI 연구실 등장

[익명(182.230)]

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맞춤형 나노소재 빠르게 개발하는 AI 연구실 등장

AI와 로봇을 기반으로 맞춤형 금속 나노입자 설계 플랫폼을 만든 KIST-고려대 연구팀.

맞춤형 소재를 빠르게 만들 수 있는 인공지능(AI)과 로봇 기반 연구실이 등장했다. 신소재 개발은 설계에서 상용화까지 많은 시간과 비용이 필요한 작업이지만 이를 확 줄일 수 있다는 의미가 있다. 

한국과학기술연구원(KIST)은 김동훈 계산과학연구센터 선임연구원, 한상수 계산과학연구센터 책임연구원과 이관영 고려대 교수 공동연구팀이 AI와 로봇을 활용한 맞춤형 금속 나노입자 설계 플랫폼을 만들었다고 4일 밝혔다. 

연구팀은 먼저 로봇팔을 기반으로 나노입자를 합성하고 합성된 나노입자의 광학적 특성을 측정하는 자동화 장치를 개발했다. 여기에 AI 기술을 접목해 연구자가 원하는 소재의 물성을 입력하면 요구물성을 정확히 충족시키는 나노소재를 합성해주는 시스템을 만들었다.

이 AI 기술은 기존의 베이지안 최적화 방법에 얼리 스톱핑을 접목해 단순 자동화 장치에 대비해 소재탐색 시 효율성을 500배 이상 높였다. 베이지안 최적화 방법이란 특정 목적의 결과를 최적화하기 위해 사용되는 반복적인 전략이고 얼리 스톱핑은 기계 학습 모델을 훈련할 때 사용되는 기술 중 하나로 모델이 과적합(overfitting)되기 전에 훈련을 조기에 중지시키는 것을 의미한다. 

안전확보를 위한 AI 기술도 개발했다. 무인으로 운영되는 스마트연구실에서 로봇의 과부하로 인한 오작동 등 안전사고가 일어날 수 있다. 연구진은 이러한 안전사고를 사전에 감지하고 예방하기 위한 AI 비전기술을 개발해 스마트연구실에 탑재했다. 이 기술 덕분에 실험실 내 연구장비와 재료 등 다양한 물체를 감지하고 이상이 있으면 사용자에게 알림을 보내 적절한 조치를 취할 수 있다. 

연구팀은 "AI와 로봇을 활용한 스마트연구실은 연구개발(R&D) 인력 감소로 인해 연구를 지속적으로 하기 힘든 모든 기관들에서 활용이 가능하다"면서 "AI 로봇을 활용함으로써 소재 개발의 효율성을 높일 뿐만 아니라 새로운 화학지식을 탐구하는 데에도 도움이 된다"고 말했다.

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"로봇팔을 기반으로 나노입자를 합성하고 합성된 나노입자의 광학적 특성을 측정하는 자동화 장치를 개발했다. 여기에 AI 기술을 접목해 연구자가 원하는 소재의 물성을 입력하면 요구물성을 정확히 충족시키는 나노소재를 합성해주는 시스템을 만들었다."