한달 걸리는 실험을 로봇이 하루만에 끝낸다

에너지기술연구원, 촉매 성능평가 자동화 로봇시스템 개발
로봇시스템 가동하면 연구자 실험양의 50배 처리 가능해

한국에너지기술연구원이 새로 개발한 자동화 로봇 시스템이 촉매 성능 평가를 하고 있다. 에너지기술연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국에너지기술연구원이 새로 개발한 자동화 로봇 시스템은 숙달된 연구자 한명이 한달 넘게 실험해야 하는 것을 단 하루만에 끝냈다. 에너지기술연구원 청정연료연구실 박지찬 박사팀이 국내 공공연구기관 최초로 협동로봇을 활용한 촉매 성능 평가 자동화 실험실을 구축해 무인 실험실 시대를 열었다.

박지찬 박사는 1일 "숙달된 연구자들만이 원활하게 할 수 있는 촉매 평가 실험을 무인 자동화 로봇으로 빠르고 신뢰도 있게 진행하도록 대체했다"고 말했다.

에너지기술연구원은 실험실 연구에 자동화 및 로봇 장치를 도입해 전문 인력 부족을 대응할 수 있으며, 단순 반복 실험 진행에 대한 어려움을 극복할 수 있을 것으로 내다봤다. 또한 비전문가의 지식수준에서도 쉽고 빠르게 촉매를 평가할 수 있을 전망이다.

최근 사람을 대신해 로봇이 커피 제조나 치킨을 튀기는 매장들이 생겨나는 등 IT 기술의 발달로 세상은 빠르게 발전하고 있는 반면에 최첨단 연구를 수행하는 화학 분야 실험실의 연구 수행 방식은 오히려 정체돼 있다.

연구진은 보다 빠르고 편리하면서 신뢰성 높은 촉매 성능 평가 과정을 위해 ㈜레인보우로보틱스의 로봇과 다양한 실험장비를 연동시켰다. 여기에 자체 개발한 자동화 프로그램을 접목해 촉매 반응 진행 정도를 실시간으로 정확히 분석할 수 있도록 설계했다.

한국에너지기술연구원 연구진이 자동화 로봇 시스템을 모니터링하면서 평가한 촉매 성능 데이터를 살펴보고 있다. 에너지기술연구원 제공

에너지기술연구원에 따르면, 연구원이 개발한 촉매 성능 평가 자동화 로봇 시스템은 1회 가동으로 최대 96개의 샘플에 대한 기초 성능 데이터를 확보할 수 있다. 이는 무인 촉매 평가 자동화 장치를 활용할 경우 월 기준 30~50명 수준의 전문 인력 대체 효과를 낼 수 있을 것으로 내다봤다.

연구자 한명이 하루에 처리할 수 있는 평가 실험이 3건으로 봤을 때 휴일 등을 제외하면 한달에 60건이 가능하다. 반면 자동화 로봇 시스템은 하루 약 96건 처리하면서 쉬지 않고 가동시킬 경우 한달에 2976건을 평가할 수 있다.

박지찬 박사는 "향후 나노 촉매 다품종 소량 생산 스마트 실험실을 구현하고 더 나아가 인공지능 알고리즘이 접목된 자율 수행 실험실 그리고 이를 토대로 국가적 촉매 공유 플랫폼 센터를 완성해 보고자 한다"고 말했다.