화학연 “AI가 분자 특성 예측하는 기술 개발”

“비싼 양자역학 계산 대체”

(왼쪽부터) 한국화학연구원 나경석 선임연구원과 카이스트 박찬영 교수. /화학연 제공

국내 연구진이 전자 수준 정보를 스스로 학습해 분자 특성을 예측하는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 전자 수준 정보는 물질의 특성을 나타내는 근원적인 정보다. 주로 양자역학 계산으로 정보를 얻는데 비용이 많이 든다. 연구진은 AI로 비용을 많이 쓰지 않고 분자 특성을 예측할 수 있도록 했다.

한국화학연구원은 나경석 선임연구원과 박찬영 카이스트 교수 공동 연구팀이 “고비용 양자역학 계산 없이 분자의 전자 수준 정보에 기반해 물성(物性)을 정밀하게 예측하는 자기 지도 확산 모델 기반 분자 표현 학습 기술을 개발했다”고 15일 밝혔다. 기술은 AI 학술 대회인 국제 학습 표현 컨퍼런스(ICLR)에서 지난 4월 발표했다.

연구진은 복잡한 분자를 분해해 소규모로 만들었다. AI는 소규모 분자에서 전자 수준 정보를 가져와 정보를 추론한다. 이를 통해 기존 분자의 특성을 예측할 수 있다. 사람은 개입하지 않고 AI가 스스로 학습하는 방식(자기 지도)이다.

이 기술은 실험 데이터 2만9711건에서 세계 최고 수준의 분자 특성 예측 정확도를 기록했다. 분자의 광학적 특성에 대해서는 예측 정확도가 88%였다. 이는 기존 AI(31~44%)보다 예측 정확도가 높았다.

연구진은 신물질 개발이 필요한 산업에서 기술을 활용할 수 있다고 설명한다. 연구진은 “반도체, 디스플레이, 의약 분야 신물질 개발에 활용할 수 있다”면서 “양자역학 계산을 위한 컴퓨터 장비를 구매하는 비용을 절감할 수 있다”고 했다.

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