"복잡한 화학 반응을 정밀 지도로"…AI·로봇 플랫폼 개발

보도기사

자동화 반응 플랫폼과 광학적 수율 측정

기초과학연구원(IBS) 인공지능 및 로봇 기반 합성 연구단 바르토슈 그쥐보브스키 단장 연구팀이 인공지능과 로봇을 활용해 새로운 화학 합성물을 보다 빠르게 찾아내고 정밀하게 만들어낼 수 있는 플랫폼을 개발했습니다.

화학 반응은 간단한 방정식으로 설명되는 경우가 많지만 실제로는 같은 재료를 쓰더라도 조건에 따라 전혀 다른 결과가 나올 수 있고, 그 과정은 여러 경로의 복잡한 네트워크 형태로 이뤄져 있습니다.

연구진은 하루 천 건의 실험을 자동으로 할 수 있는 AI·로봇 플랫폼을 제작해 실험 데이터를 축적·분석함으로써 복잡한 네트워크 형태의 화학 반응 과정을 정밀한 지도로 그려냈습니다.

화학 반응이 어떤 길을 따라 어떤 결과로 이어지는지 시각화하고 특정 조건에서 나타나는 숨은 화학 반응 경로까지 발견한 겁니다.

연구진은 이를 통해 150년 전 보고된 한츠슈 피리딘 합성 반응을 다시 분석해 기존에 알려진 7종 생성물 외에도 9개의 새로운 중간체와 생성물을 찾아냈습니다.

또, 이차전지 소재로 쓰이는 프러시안 블루 유사체의 756가지 금속 조성을 합성해 기존 촉매보다 효율적인 최적의 조합을 찾아내고 새로운 생성물 4종을 규명했습니다.

이번 연구는 오랜 기간 연구돼온 화학 반응 속에도 여전히 풀어야할 미지의 길이 존재한다는 것을 밝혀냄으로써 화학 합성의 효율성과 정밀성을 높이는 새로운 연구 방향을 제시했습니다.

그쥐보브스키 단장은 "화학 반응을 직선이 아닌 네트워크 형태로 보는 것은 앞으로의 화학 연구에 중요한 전환점이 될 것"이라며, "AI와 로봇 활용을 통해 화학 합성의 효율성과 다양성을 높이고 미래 신약 개발과 소재 혁신에도 기여할 것으로 기대한다"고 밝혔습니다.

이번 성과는 국제 학술지, 네이처에 9월 25일자 온라인판으로 실렸습니다.

TJB 대전방송

(사진=IBS 제공)

김건교 취재 기자 | kkkim@tjb.co.kr