5대 핵심소재 통합 연구 플랫폼 조성
국내 대학이 인공지능(AI)과 로봇을 활용해 신소재 연구의 설계부터 실험·분석까지 자동화하는 ‘자율실험실(Self-Driving Laboratory)’ 구축에 나선다.
이화여자대학교는 국가연구소(NRL 2.0) ‘멀티스케일 물질 및 시스템 연구소(IMMS)’의 핵심 연구 인프라로 교내 산학협력관에 약 500평 규모의 자율실험실과 연구공간을 조성한다고 18일 밝혔다. 대학측은 국내 대학 가운데 최대 규모라고 설명했다.
자율실험실은 인공지능이 실험 조건을 설계하면 로봇이 소재를 합성하고 분석한 뒤, 그 결과를 다시 인공지능이 학습해 다음 실험 조건을 정하는 방식으로 운영된다. 연구자가 직접 실험과 분석을 반복하던 기존 방식보다 소재 탐색 속도와 효율을 높이는 것이 목표다.
이화여대는 자율실험실을 24시간 운영할 수 있도록 하고 분산돼 있던 연구 장비와 실험 공간도 한곳에 모을 계획이다. 외부 연구자도 활용할 수 있는 개방형 자율실험실도 구축한다.
연구 대상은 금속-유기 골격체(MOF), 키랄 나노입자, 초이온 전도체, 전도성 고분자, 키랄 초분자 어셈블리 등 5개 소재 분야다. 소재 합성과 시료 준비부터 분광 분석, X선 회절, 전기 특성 측정까지 하나의 시스템으로 연결한다. 이화여대측은 합성 방식과 실험 시간이 서로 다른 5개 소재를 하나의 자율실험 플랫폼에서 통합 운영하는 것은 세계 최초라고 설명했다.
전고체 배터리 셀 제작과 자율실험을 위한 드라이룸도 조성한다. 대학측은 전고체 배터리 셀 제작과 자율실험을 함께 수행할 수 있는 드라이룸 역시 세계 최초라고 밝혔다. 향후 차세대 배터리와 반도체, 수소 등 첨단산업 분야로 적용 범위를 확대할 계획이다.
자율실험실은 이화여대 IMMS가 수행하는 NRL 2.0 사업의 연구 인프라로 활용된다. IMMS는 지난해 사업에 선정돼 연간 100억원씩 10년간 총 1000억원을 지원받아 멀티스케일 물질 연구와 국가 전략기술 분야 융합연구를 진행하고 있다.
이향숙 총장은 “인공지능과 로봇이 실험과 분석, 다음 실험 설계까지 수행하는 연구환경을 구축해 연구 속도와 효율을 높이겠다”며 “차세대 배터리와 반도체, 수소 등 미래 핵심 분야 연구로 확대하겠다”고 말했다.
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