서울대학교 공과대학 화학생물공학부 정유성 교수팀이 미국 포덤대학교(Fordham University)와 공동 연구를 통해 대규모 언어모델(Large Language Model, LLM)을 활용해 신소재 합성 가능성을 예측하고, 그 근거를 해석하는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
왼쪽부터 서울대학교 화학생물공학부 정유성 교수(교신저자), 서울대학교 화학공정신기술연구소 김성민 박사후연구원(제1저자)
이 연구는 신소재 설계 과정에서 합성이 어려운 후보 물질을 사전에 걸러내거나, 기존에 합성이 어려웠던 물질을 최적화하는 데 기여할 것으로 기대된다. 연구 논문은 화학 분야 국제 저명 학술지인 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society, JACS) 및 독일응용화학회지(Angewandte Chemie International Edition) 에 각각 2024년 7월 11일, 2024년 2월 13일 게재됐다.
신소재 개발 과정에서 합성 가능성을 정확하게 평가하는 것은 필수적이다. 기존 기술은 소재의 열역학적 안정성을 평가하는 수준에 그쳐 실험 성공률과 차이가 컸으며, 일부 기계학습 모델은 단순한 분류 기능만 제공하고 예측 근거를 명확히 설명하지 못하는 한계를 지녔다.
정 교수팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 LLM을 활용한 신소재 합성 예측 기술을 개발했다. 연구진은 사람이 이해할 수 있는 텍스트 형태의 무기 결정 소재 데이터를 LLM에 학습시키는 미세 조정(fine-tuning) 과정을 거쳐, 특정 물질의 합성 가능성을 분류하고 전구체를 예측하는 모델을 구축했다. 그 결과, 기존 기계학습 모델보다 높은 정확도를 달성했다.
특히, LLM이 단순한 예측 수행에 그치지 않고 합성이 어려운 이유, 합성 가능성을 저해하는 요소 등을 해석할 수 있다는 점이 이번 연구의 중요한 성과다. 또한, 기존에 밝혀지지 않았던 복잡한 요소 및 상관관계를 규명해 신소재 설계의 새로운 방향을 제시했다.
이번 연구는 신소재 개발 속도를 혁신적으로 단축할 수 있어, 반도체 및 2차전지 산업 등에서 한국의 기술 경쟁력 강화에 기여할 것으로 전망된다. 기존 신소재 개발 방식은 실험적 시행착오를 거치는 과정이 필수적이었으나, LLM 기반 예측 기술을 활용하면 설계 속도를 높이고 연구 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
특히, 반도체 소자 및 고효율 배터리 소재 설계에 적용할 경우 한국 주도의 첨단 소재 산업이 기술 우위를 지속하고, 시장 선점 효과를 누리는 데 기여할 것으로 기대된다. 향후 상용화되면 연구소와 기업이 신소재 발굴 및 양산 가능성 평가에 핵심 도구로 활용할 수 있을 것으로 보인다.
정유성 교수는 “LLM이 신소재 합성 가능성을 정교하게 예측할 뿐만 아니라 그 근거를 해석할 수 있음을 밝힌 것이 이번 연구의 가장 큰 의미”라며 “향후 LLM 기반 기술이 발전하면 보다 직관적이고 효율적인 신소재 설계 방향을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다.
한편, 서울대학교 화학공정신기술연구소에서 근무 중인 김성민 박사후연구원은 기계학습과 재료과학을 융합한 후속 연구를 수행하며, 신소재 개발 패러다임 변화에 기여할 계획이다.
박정태
기자
헤드라인 뉴스
-
김건희, 윤석열에게 ‘옥쇄’를 명령하다
윤석열 김건희 부부와 독수리 5형제김건희는 신평 변호사의 입을 빌려 윤석열에게 최후까지 버틸 것을 독려했다. 이는 살아남으라는 격려였을까? 아니면, 장렬히 옥쇄하라는 요구였을까? 사진 왼쪽부터 직전 영부인 김건희 씨와 전직 윤석열 씨의 모습정치 컨설턴트 명태균 씨는 전직 대통령 윤석열과 배우자 김건희의 관계를 앉은뱅이 주술사와 장님 무사의 관계에 의미심장하
-
환경부 장관, 가습기살균제 피해자·유족에 직접 사과
환경부(장관 김성환)는 국회 환경노동위원회 안호영 위원장과 함께 8월 6일 오후 국회 의원회관 제1세미나실에서 가습기살균제 피해자단체 대표들을 만나 다양한 의견을 청취했다. 김성환 환경부장관이 6일 오후 국회의원회관에서 열린 가습기살균제 피해자 대표와의 간담회에서 피해자 분들의 의견을 경청하고 있다. 이번 간담회는 지난해 6월 대법원이 가
-
김광용 재난안전관리본부장, 전남 집중호우 피해 현장 점검
행정안전부(장관 윤호중) 김광용 재난안전관리본부장은 8월 6일 지난 3~4일 집중호우로 인한 침수 피해가 집중된 전라남도 함평군과 무안군 일대 현장을 방문해 응급 복구 상황을 점검했다. 김광용 행정안전부 재난안전관리본부장이 5일 정부세종청사 중앙재난안전상황실에서 호우 대처 중대본 회의를 주재하고, 피해 최소화를 위한 8.6~7일 취약시간대 호우 대
-
중소기업부, 관세 현안·수출 애로 해소 위한 정책현장투어 실시
중소벤처기업부(장관 한성숙, 이하 중기부)는 8월 6일 중소기업 분야 정책현장투어 두 번째 행선지로 경기도 소재 `실리콘투` 물류센터를 방문해 수출 중소기업 관계자들과 간담회를 개최하고 현장 애로사항을 청취했다. 한성숙 중소벤처기업부 장관이 6일 경기 광주 (주)실리콘투에서 열린 `제2회 중소기업 정책현장투어`에서 참석자들과 기념 촬영을 하고 있다
-
바다와 숲이 공존하는 안산 바다향기수목원, 여름 휴가 명소로 주목
바다와 숲을 동시에 즐길 수 있는 경기도 안산 대부도 바다향기수목원이 여름 휴가철을 맞아 방문객들의 발길을 사로잡고 있다. 암석원의 여름시원한 바닷바람을 맞으며 서해안을 조망할 수 있는 이곳은 다양한 여름꽃들이 만개해 싱그러움을 더하고 있다. 바다향기수목원에는 산림청 지정 보호식물인 개정향풀을 비롯해 무궁화, 나무수국, 능소화 등 나무의
-
국민 39% "향후 1년 경기 나빠질 것"…미국 관계 중요성 76%
국민 10명 중 4명은 향후 1년간 우리 경제가 현재보다 나빠질 것으로 전망한다는 조사 결과가 나왔다.이재명 대통령이 19일 서울 용산 대통령실 청사에서 미일 순방 경제인 간담회를 하고 있다. 한국갤럽이 19일부터 21일까지 전국 만 18세 이상 1,004명을 대상으로 실시한 여론조사에 따르면, 향후 1년간 경기 전망에서 '나빠질 것'이라는 응답이
-
이재명 대통령 지지율 56%로 하락세 지속…더민주 44% 유지
이재명 대통령의 직무 수행 지지율이 56%로 하락하며 취임 후 최저치를 기록했다.이재명 대통령이 23일 한남동 관저에서 더불어민주당 원내지도부와 만찬을 하고 있다. 한국갤럽이 19일부터 21일까지 전국 만 18세 이상 1,004명을 대상으로 실시한 여론조사에 따르면, 이재명 대통령의 직무 수행을 '잘하고 있다'고 응답한 비율은 56%로 집계됐다.&
-
"안전은 타협 불가" 근로복지공단, 중대재해 제로화 위한 안전경영 본격화
근로복지공단(이사장 박종길)은 국민과 직원의 안전을 최우선 가치로 삼고 중대재해 제로화를 위한 선제적 안전경영을 본격 추진한다고 8월 6일 밝혔다. 지난달 25일, 근로복지공단 박종길 이사장이 인천 남동구 구월동 경인지역본부 신축공사 현장에서 안전경영을 실시하고 있다. 이번 안전경영 강화 조치는 최근 이재명 대통령이 중대재해 근절을 위해
-
김윤덕 국토교통부 장관, 취임 첫 행보로 12·29 여객기 참사 유가족 만나
김윤덕 국토교통부 장관은 취임 후 첫 공식 일정으로 8월 6일 오전 무안국제공항을 방문해 12·29 여객기 참사 유가족과 면담을 갖고 사고현장을 점검하며 정부의 소통 의지를 보였다. 김윤덕 국토교통부 장관은 취임 후 첫 공식 일정으로 8월 6일 오전 무안국제공항을 방문해 12 · 29 여객기 참사 유가족과 면담을 갖고 사고
