[더테크=조재호 기자] 국내연구진이 인공지능(AI)와 로봇을 활용해 1년 365일, 24시간 동안 소재개발 연구를 할 수 있는 연구실을 만들었다.

한국과학기술연구원(KIST)는 4일 계산과학연구센터 한상수 박사, 김동훈 박사와 고려대학교 화공생명공학과 이관형 교수 공동연구팀이 AI와 로봇을 활용한 맞춤형 금속 나노입자 설계 플랫폼인 스마트 연구실을 개발했다고 밝혔다.

공동연구팀은 로봇팔을 기반으로 나노입자를 합성하고 합성된 나노입장의 광학적 특성을 측정하는 자동화 장치를 개발했다. 여기에 AI 기술을 접목해 연구자가 원하느 소재의 물성을 입력하면 요구 물성을 정확히 충족하는 나노소재를 합성해주는 맞춤형 소재 개발 스마트 연구실을 구축했다.

스마트 연구실 플랫폼에 적용된 AI 기술은 기존 베이지안 최적화 방법에 얼리스톱핑(early topping) 기술을 접목해 단순 자동화 장치 대비 소재탐색 효율성을 500배 이상 높였다. 사람이 하는 실험은 연구환경이나 연구자에 따라 결과가 달라져 재현성 있는 결과를 얻기 힘든 경우가 생기지만 스마트 연구실에서는 일관성 있는 양질의 데이터를 대량으로 생산할 수 있다.

스마트 연구실의 안전확보를 위한 AI 기술도 개발했다. 무인으로 운영되는 연구실은 로봇의 과부하나 오작동으로 인한 안전사고를 예방하기 힘든데 이를 위해 안전사고를 사전에 감지하고 예방하기 위한 비전 AI 기술인 DenseSSD를 개발해 탑재했다. 이는 연구장비와 재료 등의 물체를 감지하고 이상이 있으면 사용자에게 알림을 보내 적절한 조치를 취할 수 있게 한다.

KIST 한상수 박사는 “사람의 개입 없이 소재개발이 가능한 스마트 연구실 플랫폼은 노령화에 따른 연구인력 감소 문제를 해결할 수 있는 새로운 R&D 패러다임이 될 것”이라고 기대했다.

이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제저널인 ‘Advanced Functional Materials’와 ‘npj Computational Materials’에 3월 6일과 2월 22일에 게재됐다.