AI·로봇이 그리는 화학의 미래, 새로운 반응지도 완성
AI로 그리는 미래 화학의 새로운 지도 기초과학연구원 이 인공지능과 로봇 기술을 결합해 수천 가지 화학 반응을 자동으로 실험하고 분석하는 플랫폼을 개발했습니다. 이 기술은 복잡한 화학 반응을 시각화하고, 기존에 알려지지 않았던 새로운 물질까지 찾아내는 데 성공했습니다. 이번 성과는 세계적 학술지 네이처 에 게재되어 그 가치를 인정받았습니다. 자동화된 실험으로 밝혀낸 미지의 화학 연구진은 ‘한츠슈 반응’에서 기존 7종 외에도 9종의 새로운 화합물을 발견했으며, 이차전지 소재로 활용되는 프러시안 블루 유사체의 최적 조합도 찾아냈습니다. 이처럼 기존에는 예측이 어려웠던 반응 결과를 AI가 고해상도로 분석해 신속하게 시각화한 것이 특징입니다. 네이처 게재 논문 확인 ▲ 자동화 반응 플랫폼과 광학적 수율 측정 (a) 자동화된 반응 플랫폼의 설비 모습입니다. (b, c, d) 로봇은 두 가지 출발 물질(A와 B)을 조합하여 생성물 C를 만드는 반응 공간을 탐색합니다. 이 과정에서는 반응물의 농도와 온도에 따라 결과가 달라지며, 시스템은 자외선-가시광선(UV-Vis) 분광법을 활용해 서로 다른 농도의 정제된 생성물 스펙트럼을 기록합니다. 이처럼 얻어진 기준 패턴은 복잡한 반응 혼합물의 스펙트럼을 해석하는 데 활용되며, 이를 통해 로봇은 수천 가지 조건에서 생성물의 수율을 정밀하게 예측할 수 있게 됩니다. AI와 로봇이 이끄는 실험실 혁신 이번 시스템은 자외선-가시광선 분석과 AI 알고리즘을 결합해 대량의 실험 데이터를 효율적으로 처리합니다. 실험 조건만 달리해 생성물의 종류를 선택적으로 조절할 수 있어, 향후 신약 개발과 신소재 탐색의 효율성을 획기적으로 높일 수 있습니다. ▲ 한츠슈(Hantzsch) 반응 경로와 생성물 분포 한츠슈(Hantzsch) 반응에서 재구성된 반응 네트워크를 보여드립니다. 80도(°C) 조건에서 한츠슈 반응의 세 가지 주요 생성물에 대한 수율(위)과 농도(아래) 분포 지도를 함께 확인하실 수 있습니다. 향후 전망 기...
