로봇신문사
> 뉴스 > 인공지능
KAIST, 인공지능으로 숨겨진 소재 탐색 기술 개발국제학술지 'ACS 센트럴 사이언스'에 게재
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2020.10.27  09:52:04
트위터 페이스북 구글+ 밴드
▲ (왼쪽부터) 정유성 교수, 김성원 박사과정, 노주환 박사과정(사진=카이스트)

카이스트(KAIST)는 생명화학공학과 정유성 교수 연구팀이 인공지능(AI) 기술을 이용해 숨겨진 소재 공간을 탐색, 숨겨진 새로운 물질을 예측하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 27일 밝혔다.

소재 연구의 궁극적인 목표는 원하는 물성을 갖는 소재를 발견하는 것이다. 그러나 무기화합물의 가능한 모든 조성과 결정구조를 고려할 때 무한대에 가까운 경우의 수를 샅샅이 탐색하기는 쉽지 않다. 이러한 문제 해결을 위한 방안으로 컴퓨터 스크리닝 소재 탐색 방법이 널리 사용되고 있지만 찾고자 하는 소재가 스크리닝 후보군에 존재하지 않을 때는 유망한 물질 후보들을 놓치는 경우가 종종 발생한다.

연구팀이 개발한 소재 역설계 방법(Materials Inverse Design)은 데이터 학습을 통해 주어진 조성을 갖는 결정구조를 새롭게 생성하게 함으로써 기존 데이터베이스에는 존재하지 않던 신물질을 발견할 수 있도록 한다. 특히 기존의 역설계 방법에서는 원하는 조성을 제어할 수 없지만, 이번에 개발한 역설계 방법은 원하는 조성을 제어함으로써 숨어있는 화학 공간을 효율적으로 탐색해 물질을 설계할 수 있다.

이번 연구성과인 결정구조 예측기술은 인공지능 생성모델인 적대적 생성 신경망(GAN, Generative Adversarial Network)을 기반으로 개발됐다. 또 기존의 복잡한 3차원 이미지 기반 물질 표현자의 단점을 해소하기 위해 비교적 간단한 원자들의 3차원 좌표를 기반으로 한 물질 표현자를 사용했다.

▲ 개발된 조성-조건 기반 고체 결정구조 생성모델(사진=카이스트)

연구팀은 이번 연구를 통해 개발한 소재 역설계 방법을 활용, 빛을 이용한 수소생산 촉매로 활용될 수 있는 마그네슘-망간-산화물 기반의 광촉매 물질의 결정구조를 예측하는 데도 성공했다. 기존 데이터베이스에 존재하지 않는 조성들을 생성조건으로 다양한 마그네슘-망간-산화물 구조를 생성한 결과, 기존에 알려지지 않았으면서 광촉매로서 전도유망한 특성을 갖는 신물질을 다수 발견했다.

정유성 교수는 "광촉매 물질의 설계에 적용한 이번 소재 설계 프레임워크는 화합물의 화학적 조성뿐 아니라 사용자가 원하는 특정 물성을 갖는 소재를 역설계하는데 적용이 가능하다ˮ면서 "여러 소재 응용 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다ˮ고 말했다.

이 연구에는 KAIST 생명화학공학과 김성원 박사과정과 노주환 박사과정이 공동 제1 저자로, 토론토 대학의 아스푸루-구지크(Aspuru-Guzik) 교수가 공동으로 참여했다. 이번 연구성과는 국제학술지 `ACS 센트럴 사이언스(Central Science)'에 ‘Generative Adversarial Networks for Crystal Structure Prediction’라는 제목으로 실렸다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 산하 한국연구재단의 기초연구사업(중견연구) 지원을 받아 수행됐다.

조상협  robot3@irobotnews.com
조상협의 다른기사 보기  
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 구글+ 밴드 뒤로가기 위로가기
인기기사
1
벨로다인 라이다, 로컬모터스와 다년간 판매계약 체결
2
존슨 앤 존슨, 신형 수술용 로봇 '오타바' 공개
3
'젊은 로봇 공학자' (43) 한동대 이원형 교수
4
유진로봇, 아이클레보 블랙프라이데이 이벤트 진행
5
국토부, 자율주행 교통·물류 서비스 ‘시범운행지구’ 6곳 지정
6
타임 '2020 최고 발명품 100선'에 포함된 로봇과 인공지능
7
유니버설 로봇, 오는 24일 '협동로봇 성공 스토리' 웨비나 개최
8
SK텔레콤, 데이터센터용 AI반도체 출시
9
美육군, '치네티큐' 무인지상전투차량 테스트한다
10
“폴리텍대학, ETRI와 손잡고 AI 기술 인재 양성한다”
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
자동등록방지용 코드를 입력하세요!   
확인
- 200자까지 쓰실 수 있습니다. (현재 0 byte / 최대 400byte)
- 욕설등 인신공격성 글은 삭제 합니다. [운영원칙]
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
로봇신문 소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침이메일무단수집거부청소년보호정책    *국제표준간행물번호 ISSN 2636-0381 *본지는 인터넷신문위원회 자율심의 준수 서약사입니다
08298) 서울 구로구 공원로 41(구로동, 현대파크빌 427호)  |  대표전화 : 02)867-6200  |  팩스 : 02)867-6203
등록번호 : 서울 아 02659  |  등록일자 : 2013.5.21  |  발행인·편집인 : 조규남  |  청소년보호책임자 : 박경일
Copyright © 2013 로봇신문사. All rights reserved. mail to editor@irobotnews.com