[더테크=조재호 기자] 국내 연구진이 미세조직 정량 분석 작업에 AI를 활용한 시스템을 개발했다. 기존 분석보다 객관적이고 빠른 작업이 가능해 신소재 연구 개발에 도움이 될 것으로 보인다.

한국재료연구원(KIMS) 재료디지털플랫폼연구본부 소재데이터센터 김세종, 나주원 박사 연구팀은 이승철 포항공대 연구팀과 함께 인간과 AI의 상호작용을 통해 현미경 이미지로부터 재료의 미세조직을 자동으로 구분하고 정량화하는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

미세조직의 정량 분석 기술을 현미경 이미지로부터 미세조직 상(像)을 구분해 정량적인 정보를 추출하는 기술이다.

현미경의 이미징 시스템은 나노(nano, 10억분의 1m)에서 메소(meso) 스케일에 이르는 다양한 수준에서 재료 구조 정보를 시각화해 제공한다. 이전까지는 미세조직의 복잡성과 다양성으로 인해 인간이나 AI가 단독으로 수행하기엔 많은 한계가 있었다.

연구팀은 인간과 AI의 역량을 통합해 신소재 개발과정에서 범용적으로 활용할 수 있는 통합 미세조직 정량 분석 프레임 워크(frame work)를 개발했다.

이 기술은 AI가 한 장의 미세조직 이미지와 전문가의 스케치만으로도 미세조직 구분작업을 수행할 수 있도록 한다. 분석 과정에서 AI는 전문가에게 능동적인 스케치를 요구하면서 상호작용을 한다. 연구팀은 실험을 통해 인간-AI 협력 프레임 워크가 다양한 재료와 미세조직, 현미경 시스템에 걸쳐 범용적으로 활용될 수 있음을 확인했다.

이와 관련 김세종 박사는 더테크에  “다양한 스케일의 재료 구조 정보를 전문가와 AI의 상호작용을 통해 분석할 수 있는 기술로 노트북에서 분석을 진행할 수 있을 정도로 비용과 시간을 단축했다”고 말했다. 

이번 프레임 워크 개발은 전문가의 펜과 마우스를 활용한 단순 스케치만으로 미세조직 정량 분석 작업을 진행할 수 있다는 점에서 실용성을 향상했다고 평가받는다. 이전까지 분석 작업은 대량의 학습 자료 수집을 요구했을 만큼 노동집약적인 연구였다.

프레임 워크는 KIMS가 개발하고 있는 미세조직 자동 정량 분석 시스템(TIMs)에 내재화해 일반 연구자도 쉽게 사용할 수 있도록 제공될 예정이다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원으로 한국재료연구원 기본사업, 한국연구재단 중견연구자지원사업, 산업통상자원부 알키미스트사업을 통해 진행됐다. 연구 결과는 금속재료 분야 최고 권위지인 ‘악타 머터리얼리아(Acta Materialia, 제1저자: 나주원 박사)’에 8월 15일자로 게재됐다.