AI가 열어가는 신소재의 미래
서울대학교 남기태 교수와 김영민 교수가 이끄는 연구팀이 개발한 인공지능(AI) 기술이 나노기술의 새로운 지평을 열고 있다. 이 기술은 나노입자의 복잡한 3차원 구조를 정확하게 예측할 수 있게 해, 과학자들이 신소재를 개발하는 방식을 혁신적으로 변화시킬 수 있는 가능성을 제시한다.
나노입자의 복잡성 극복
나노입자의 3D 구조는 그 특성과 기능을 결정짓는 핵심 요소이다. 예를 들어, 입체 구조에 따라 광학적 특성과 촉매 활성, 전기 전도성이 달라지기 때문에, 정확한 예측은 신약 개발, 고성능 배터리, 민감한 센서 등 다양한 분야에서의 응용을 가능하게 한다. 기존의 방법으로는 이러한 나노입자의 성장 과정을 예측하기 어려웠지만, AI 알고리즘을 통한 접근은 이를 가능하게 했다.
세포자동자와 AI의 결합
연구팀은 세포자동자라는 개념을 AI에 접목시켜 나노입자의 성장 패턴을 모델링하는 데 성공했다. 세포자동자는 비교적 간단한 규칙에 기반한 수학적 모델로, 복잡한 생명 현상을 모사할 때 사용된다. AI는 이러한 규칙을 학습하여 나노입자가 어떻게 다양한 구조로 진화하는지 예측할 수 있게 되었다.
산업계에 미치는 영향
이 기술은 특히 카이랄 금 나노입자의 합성법 개발에도 응용되었다. 카이랄 금 나노입자는 광학 소자와 센서로 사용될 때 3D 편광 현상을 나타내, 산업계에서 큰 주목을 받고 있다. AI 기반의 예측 플랫폼은 이러한 나노입자의 생산 과정을 최적화하고, 더욱 효율적인 제품 개발로 이어질 수 있다.
전망과 기대
남기태 교수는 “이번 연구는 나노입자의 입체구조를 예측하고 검증할 수 있는 새로운 플랫폼을 마련했다는 점에서 의미가 크다”고 설명한다. 이와 같은 기술은 미래에 과학과 공학의 다양한 분야로 확장될 가능성이 높으며, 김영민 교수 역시 “나노 수준에서 복잡한 현상을 이해하고 해석하는 새로운 방법을 제시했다”고 평가했다. 이 기술이 가져올 과학적, 산업적 혁신은 앞으로 더욱 주목받을 것으로 기대된다.
마무리
이러한 기술 발전은 나노기술 뿐만 아니라 생명 과학 분야에도 응용될 수 있어, 신약 개발이나 생명공학 연구에도 큰 영향을 미칠 것으로 보인다. AI 기반의 나노입자 입체구조 예측 기술은 미래의 다양한 과학적 도전을 해결하는 열쇠가 될 것이다.
