과기부 “화학 합성물 생성하는 AI 로봇 플랫폼 개발”

과학기술정보통신부(장관 배경훈)는 기초과학연구원(원장 노도영) 인공지능 및 로봇 기반 합성 연구단의 바르토슈 그쥐보브스키 단장 연구팀이 ‘화학 합성물 실험-생성 AI 로봇 플랫폼’을 개발했다고 25일 밝혔다. 

이번 플랫폼을 활용하면 화학 생성물을 빠르게 탐색하고 정밀하게 만들어낼 수 있다고 설명했다. 인공지능(AI)과 로봇을 결합해 수천가지 화학 반응 조건을 동시에 실험하고, 그 결과를 정밀한 지도로 그려내는 것은 물론, 원하는 물질을 선택적으로 생성할 수 있다는 내용이다.

실제, 하루 약 1000회의 화학실험을 자동으로 수행할 수 있는 플랫폼이라고 강조했다. 연구진은 자체 개발한 플랫폼을 활용해 실험 데이터를 축적 및 분석하고 복잡한 네트워크 형태의 화학 반응 과정을 정밀한 지도로 그려냈다고 전했다. 

화학 반응을 시각화한 덕분에 특정 조건에서 나타나는 숨은 화학 반응의 경로까지 발견할 수 있었다고 덧붙였다. 그간 알려지지 않았던 새로운 생성 물질도 밝혀냈다고 전했다. 

대표적인 예로, 연구진은 150년 전에 처음 보고된 ‘한츠슈 피리딘 합성 반응’을 플랫폼으로 정밀하게 지도화하고 전체 반응 네트워크를 재구성했다고 전했다. 이미 알려진 기존 7종의 생성물 이 외에도 그간 알려지지 않았던 9개의 새로운 중간체 및 생성물을 밝혀낼 수 있었다. 

더불어, 이차전지 등에 활용되는 ‘프러시안 블루 유사체’의 금속 조성(756가지)을 합성해, 기존 보고된 촉매보다 높은 효율성 및 정밀도를 보이는 최적의 조합을 찾아내고 지금까지 보고되지 않았던 새로운 생성물을 4종을 규명해 냈다고 밝혔다. 

그쥐보브스키 연구단장은 “화학 반응을 직선이 아닌 ‘네트워크 형태’로 바라보는 것은 앞으로의 화학 연구에 중요한 전환점이 될 것”이라며 “AI와 로봇 활용을 통해 미래 신약 개발 및 소재 혁신에도 기여할 것으로 기대한다”라고 말했다. 

한편, 이번 연구 결과는 네이처 온라인판에 게재됐다. 

장세민 기자 semim99@aitimes.com