로봇이 하루 1000회 화학실험, AI가 분석…韓 개발한 이 플랫폼 [팩플]

로봇으로 하루 1000회 화학실험을 하고 인공지능(AI)으로 결과를 분석해 주는 플랫폼이 국내에서 개발됐다. 수천 가지 화학 반응 조건에 맞춰 빠르게 실험할 수 있어 신약 물질 등 새로운 생성물을 찾는데 시간이 크게 단축될 전망이다.

무슨 일이야

25일 기초과학연구원(IBS) 인공지능 및 로봇 기반 합성 연구단은 로봇과 AI를 결합한 화학 실험용 플랫폼을 개발했다고 밝혔다. 이 플랫폼은 로봇이 하루 약 1000회 화학 실험을 자동으로 하면, AI를 통해 실험 결과를 분석해 복잡한 화학 반응 과정을 정밀한 지도로 그려내며 원하는 물질을 찾아 생성할 수 있게 구현됐다. 이 연구 결과를 담은 논문은 국제 학술지 네이처(Nature) 온라인판으로 게재됐다.

무슨 의미야

전통적 화학 실험은 사람이 직접 수행하기 때문에 충분한 실험 데이터를 확보하기 위해 많은 시간과 노동력이 필요했다. 화학 반응은 같은 재료라도 양이나 온도에 따라 다양한 결과를 보이기 때문이다. 학계에선 이번에 개발된 플랫폼을 이용하면, 수천 가지 화학 반응 조건을 로봇을 통해 실험하면서, AI 학습을 위한 실험 데이터의 절대적인 양을 효율적으로 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다. AI분석을 통해 사람 머리로는 생각하기 어려운 특정 조건에서 나타나는 숨은 화학 반응 경로까지 발견할 수 있다.

성과는

연구진은 플랫폼 통해 150년 전 등장해 항생제·항암제 제조에 활용되는 ‘한츠슈 피리딘 합성 반응’을 정밀하게 시각화할 수 있었다. 해당 화학 반응에서 기존에 알려진 7종의 물질 외에 9개의 새 생성물 등을 찾아냈다. 또 이차전지 소재 등에 사용되는 ‘프러시안 블루 유사체(PBA)’를 756가지 조합으로 합성해 새로운 생성물 4종을 발견했다. IBS 측은 “화학 합성의 효율성·정밀성을 높이는 새 연구 방향을 찾았다”고 말했다.

왜 중요해

IBS가 개발한 플랫폼은 로봇과 AI를 통해 실험과 분석을 동시에 할 수 있다는 점에서 차별점을 갖는다. 단백질 구조를 예측하는 구글 딥마인드의 AI ‘알파폴드’가 분석에 특화됐다면, 이번 플랫폼은 사람 손이 필요했던 실험 단계까지 자동화했다는 점에서 의미가 있다. 이는 신약 후보나 차세대 소재 발견 속도를 앞당길 수 있는 도구로 평가된다.

앞으로는

IBS는 개발 플랫폼을 통해 새 물질에 대한 연구를 이어갈 예정이다. AI·로봇 기반 합성 연구단의 바르토슈 그쥐보브스키 연구단장은 “AI와 로봇을 활용해 화학 합성의 효율성과 다양성을 크게 높일 수 있게 됐다”며 “화학 연구에 중요한 전환점으로, 미래 신약 개발과 소재 혁신 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

더중앙플러스 : 팩플

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https://www.joongang.co.kr/article/25255327

박종서([email protected])