AI로 다양한 물성 갖춘 신소재 개발

[산업일보]
인공지능(AI)으로 기존 소재 능력보다 뛰어난 신소재를 개발한다. 10~20년에 이르는 소재 개발 기간을 단축할 것으로 기대된다.

‘2023 대한민국 산업기술 R&D대전’에 참가한 연세대학교가 ‘AI 기반 초임계 소재 연구’ 과제를 소개했다. 연구자의 지식, 경험, 직관에 의존하는 기존 연구 방식에서 탈피해 소재의 설계, 제조, 분석 및 평가 단계를 통합적으로 예측하는 ‘통합 AI 플랫폼’을 구축하는 것이다.

연세대학교 관계자는 “AI는 학습에 많은 데이터가 필요하지만, 소재 연구는 사례나 데이터 수가 적다”면서 “AI로 단계별 실험 데이터를 생성하고, 이를 AI의 학습 데이터로 다시 활용한다”라고 설명했다.

또한 “경제적 파급 효과가 가장 큰 모빌리티 산업, 그 중에서도 경제적 가치가 가장 높은 배터리와 철강 소재를 AI 기반으로 개발하고 있다”라고 밝혔다.

개발 중인 소재는 ‘차체 구조용 초고장력강’과 ‘전고체 전지용 초이온전도체’다. 철강소재는 강도가 높아지면 용접성, 성형성이 줄어든다. 초고장력강을 상용화하려면 재료의 강도를 높이면서도 다양한 물성을 확보해야 한다.

연세대 관계자는 “100원 동전 크기로 111톤(ton)을 버티는 수준인 2.4기가파스칼(GPa)급 강판 개발이 목표”라고 설명했다.

초이온 전도체는 높은 이온 전도도도 중요하지만, 전도도 유지율과 안전성도 확보해야 한다. 관계자는 “액체전해질의 한계를 극복하는 다양한 고체전해질 소재를 개발하고 있다”라고 말했다.

또한 “‘통합 AI 플랫폼’으로 여러 물성을 동시에 만족하는 소재 설계안을 도출하고, 향후 일반인도 사용할 수 있도록 간편화할 계획”이라고 밝혔다.

한편, ‘2023 대한민국 산업기술 R&D대전’은 서울 코엑스에서 6일부터 8일까지 열린다.