[한국대학신문 박인규 기자] 중앙대학교(총장 박세현) 화학과 홍성관 교수와 김지현 교수 연구팀이 인공지능을 접목한 분석 기술을 통해 미세플라스틱 정량 정확도를 개선할 수 있는 방법을 제시했다. 기존 측정 과정에서 나타나던 불확실성을 낮추는 데 초점을 맞춘 연구다.
(왼쪽부터) 중앙대 화학과 오민영 석사, 정인춘 박사과정생, 김지현 교수, 홍성관 교수.
미세플라스틱은 다양한 환경과 인체에서 확인되며 주요 환경 문제로 부각되고 있다. 하지만 실제 분석에서는 신호 왜곡과 잡음, 측정 효율 저하 등으로 인해 결과의 신뢰성이 충분히 확보되지 않는 한계가 있었다.
연구팀은 라만 분광 데이터를 보다 안정적으로 처리할 수 있도록 분석 조건을 재설계하고, 품질이 낮은 데이터까지 판별 가능한 AI 기반 분석 모델을 구축했다. 이를 통해 기존 방식의 한계를 보완하는 데 집중했다.
검증 결과, 해당 기술은 기존 분석 방식보다 물질 식별 정확도가 향상된 것으로 나타났다. 또한 입자의 형태와 크기 정보를 자동으로 파악할 수 있어 분석 효율성도 함께 개선되는 것으로 확인됐다.
연구팀이 제시한 AI 기반 미세플라스틱 분석 프레임워크.
연구팀은 시료 내 입자 분포 특성이 결과에 미치는 영향도 함께 분석했다. 일부 영역만 측정하는 방식이 전체 결과를 왜곡할 수 있다는 점을 확인하고, 이를 보완하기 위한 새로운 접근 방식을 제안했다.
이번 연구는 AI 기반 분광 분석이 데이터 해석과 정량 과정 전반에 활용될 수 있음을 보여준 사례로 평가된다. 향후 환경 분석과 위해성 평가 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 높을 것으로 전망된다.
이번 연구 성과는 국제 학술지 〈Journal of Hazardous Materials〉에 게재됐으며, 연구 수행에는 한국환경산업기술원과 한국연구재단의 지원이 활용됐다.
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