대전용문동술집 KAIST-포스코홀딩스 연구팀이 개발한 양극 소재 자율 탐색 실험실 외관. KAIST 제공 국내 산학 협력 연구팀이 인공지능(AI)과 로봇팔로 구성된 자동화 실험 시스템을 구축해 연구자 개입 없이도 이차전지 양극 소재를 탐색하는 데 성공했다. 연구자 노동을 최소화하면서 신소재 탐색 기간을 최대 93% 단축했다. KAIST는 서동화 신소재공학과 교수팀이 포스코홀딩스 미래기술연구원 에너지소재연구소 LIB소재연구센터 연구팀과 협력해 AI와 자동화 기술을 활용한 이차전지 양극 소재를 탐색하는 자율 탐색 실험실을 구축했다고 3일 밝혔다. 이차전지 양극 소재를 개발하려면 시료의 무게를 정확히 재는 정량, 혼합, 분말 입자를 하나의 덩어리로 만드는 소결, 분석 등을 거쳐 소재 내 원소 조성을 파악해야 한다. 숙련된 연구자의 노동력이 많이 필요하고 개발 기간도 길다. 양극 소재 자율 탐색 실험실 내부. KAIST 제공 연구팀은 시료 정량, 혼합, 소결과 분석을 수행하는 자동화 시스템과 데이터를 해석·학습해 신소재 후보군을 고르는 AI 모델을 결합해 자율 탐색 실험실을 만들었다. 각 과정을 개별 장치 모듈로 구축하고 중앙의 로봇팔이 이를 핸들링하는 방식이다. 고속 소결 방법을 도입해 소재 합성 속도를 50배 이상 단축한 것도 특징이다. AI 모델은 확보된 소재 데이터를 분석해 조성과 불순물 비율 등을 추출한다. 합성 성공 여부와 관계없이 저장된 데이터는 AI 모델 최적화 데이터로 활용되고 다음 실험할 양극 조성 및 합성 조건을 추천한다. 실험 전 과정을 연구자의 개입 없이 스스로 수행하는 '폐루프(Closed-loop) 실험 시스템'이다. 지능형 실험 자동화 시스템을 24시간 운용할 경우 기존 방법보다 실험 데이터를 약 12배 이상 확보해 소재 탐색 시간을 93% 단축 가능한 것으로 평가된다. 소재 탐색에 필요한 실험 횟수가 500회라고 가정하면 연구자가 직접 실험을 수행하는 방식으로는 84일이 소요되지만 자동화 시스템은 약 6일 만에 완료할 수 있다는 뜻이다. 양극 소재 자율 탐KAIST-포스코홀딩스 연구팀이 개발한 양극 소재 자율 탐색 실험실 외관. KAIST 제공 국내 산학 협력 연구팀이 인공지능(AI)과 로봇팔로 구성된 자동화 실험 시스템을 구축해 연구자 개입 없이도 이차전지 양극 소재를 탐색하는 데 성공했다. 연구자 노동을 최소화하면서 신소재 탐색 기간을 최대 93% 단축했다. KAIST는 서동화 신소재공학과 교수팀이 포스코홀딩스 미래기술연구원 에너지소재연구소 LIB소재연구센터 연구팀과 협력해 AI와 자동화 기술을 활용한 이차전지 양극 소재를 탐색하는 자율 탐색 실험실을 구축했다고 3일 밝혔다. 이차전지 양극 소재를 개발하려면 시료의 무게를 정확히 재는 정량, 혼합, 분말 입자를 하나의 덩어리로 만드는 소결, 분석 등을 거쳐 소재 내 원소 조성을 파악해야 한다. 숙련된 연구자의 노동력이 많이 필요하고 개발 기간도 길다. 양극 소재 자율 탐색 실험실 내부. KAIST 제공 연구팀은 시료 정량, 혼합, 소결과 분석을 수행하는 자동화 시스템과 데이터를 해석·학습해 신소재 후보군을 고르는 AI 모델을 결합해 자율 탐색 실험실을 만들었다. 각 과정을 개별 장치 모듈로 구축하고 중앙의 로봇팔이 이를 핸들링하는 방식이다. 고속 소결 방법을 도입해 소재 합성 속도를 50배 이상 단축한 것도 특징이다. AI 모델은 확보된 소재 데이터를 분석해 조성과 불순물 비율 등을 추출한다. 합성 성공 여부와 관계없이 저장된 데이터는 AI 모델 최적화 데이터로 활용되고 다음 실험할 양극 조성 및 합성 조건을 추천한다. 실험 전 과정을 연구자의 개입 없이 스스로 수행하는 '폐루프(Closed-loop) 실험 시스템'이다. 지능형 실험 자동화 시스템을 24시간 운용할 경우 기존 방법보다 실험 데이터를 약 12배 이상 확보해 소재 탐색 시간을 93% 단축 가능한 것으로 평가된다. 소재 탐색에 필요한 실험 횟수가 500회라고 가정하면 연구자가 직접 실험을 수행하는 방식으로는 84일이 소요되지만 자동화 시스템은 약 6일 만에 완료할 수 있다는 뜻이다. 양극 소재 자율 탐색 실험실 개요. KAIST 제공 포스코홀딩스는 프로젝트 전반의 기획과 총괄 운영, 검토 등을 맡았다. 서 교수팀은 플랫폼 설계와 모듈, 알고리즘 제작 등 실질적 시스템 구현을 담당했다. 서 교수는 "저출산으로 인한 연구 인력 감소를 해결할 기술"이라며 "양질의 소재 데이터를 확보해 이차전지 소재 개발을 가속하고 글로벌 경쟁력을 강화할 것으로 기대된다 대전용문동술집