배터리 성능 예측 AI 개발 外 [과학게시판]

[아이뉴스24 정종오 기자] 한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형)의 신소재공학과 홍승범 교수팀이 조은애 교수팀과 공동 연구를 통해 실험 데이터가 불완전한 상황에서도 배터리 양극재의 입자 크기를 정확하게 예측하고 그 결과를 얼마나 신뢰할 수 있는지까지 함께 제공하는 머신러닝 프레임워크를 개발했다.

배터리 성능 예측 AI 개발

KAIST 연구팀은 양극재를 이루는 아주 작은 1차 입자의 크기가 배터리 성능을 결정하는 핵심 요소라는 점에 주목했다. 입자가 지나치게 크면 성능이 떨어지고 반대로 너무 작으면 안정성 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

연구팀은 입자 크기를 정확하게 예측하고 제어할 수 있는 AI 기반 기술을 개발했다. 기존에는 입자 크기를 파악하기 위해 소결 온도와 시간, 재료 조성 등을 바꿔가며 수많은 실험을 반복해야 했다.

이번 AI 모델은 단순히 입자 크기를 예측하는 데 그치지 않고, 해당 예측을 어느 정도까지 신뢰할 수 있는지에 대한 정보까지 함께 제공한다. 이는 실제로 어떤 조건에서 재료를 합성할지 결정하는 데 중요한 기준이 된다.

실험 데이터를 확장해 학습한 결과, AI 모델은 약 86.6%의 높은 예측 정확도를 보였다. 분석 결과 양극재 입자 크기는 재료 성분보다도 굽는 온도와 시간 같은 공정 조건의 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 이는 기존의 실험적 이해와도 잘 부합한다.

홍승범 교수는 “AI가 예측값뿐 아니라 그 결과를 얼마나 신뢰할 수 있는지까지 함께 제시한다는 점이 핵심”이라며 “차세대 배터리 소재를 더 빠르고 효율적으로 설계하는 데 실질적 도움이 될 것”이라고 말했다.

산업 로봇팔 90% 탑재 ‘PID 제어기’ 성능↑

울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 강상훈 교수팀은 급격한 부하 변동이나 외부 충격에도 로봇팔이 잘 작동할 수 있게 하는 ‘적응형 PID 제어 알고리즘’을 새롭게 개발했다.

PID 제어기는 로봇팔의 ‘운동 신경’을 담당하는 일종의 두뇌이다. 로봇팔을 원하는 궤적대로 움직이기 위해 모터로 보내야 하는 힘을 실시간으로 계산해 준다. 구조가 단순하고 명확해 현재 산업 현장 로봇팔의 90% 이상이 이 방식을 사용하고 있다.

연구팀이 개발한 기술의 가장 큰 장점은 하드웨어 교체 없이 소프트웨어 업데이트만으로 적용 가능하다는 점이다. 로봇의 복잡한 물리적 정보(질량, 마찰력 등)를 미리 입력하거나 고가의 무게 감지 센서를 추가할 필요가 없다. 이미 PID 제어기가 탑재된 로봇이라면 어디든 즉시 적용할 수 있다.

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복잡한 마이크로바이옴 분석, 쉽고 빠르게

장내 미생물 등의 메타유전체(유전체 총합) 빅데이터를 쉽고 빠르게 분석할 수 있는 도구가 개발돼 마이크로바이옴(미생물군집) 연구 문턱이 낮아질 전망이다.

한국연구재단(이사장 홍원화)은 연세대 김지현 교수 연구팀이 경상국립대 권순경 교수 등과 공동연구를 통해 대용량 메타유전체 정보 기능 분석을 표준화‧최적화한 통합 파이프라인 ‘메타펀(metaFun)’을 내놓았다.

메타유전체 통합 분석 파이프라인 메타펀(metaFun)은 염기서열 데이터의 품질 검사부터 미생물 종류 분석, 기능 분석, 균주 수준의 세밀한 분석, 유전체 조립과 분류, 유전체 품질 평가, 비교유전체학 분석에 이르는 총 7개의 분석 단계를 효율적으로 수행한다.

서울대-한국재료연구원, ‘소재 AI 연구센터’ 설립

서울대와 한국재료연구원이 소재 인공지능(AI) 분야 공동연구 와 우수 인재 양성을 위해 ‘소재 AI 연구센터’를 각각 서울대와 한국재료연구원 내에 설치·운영할 계획이다.

서울대와 한국재료연구원은 금속과 재료 전 분야를 아우르는 소재·공정 설계 AI 연구를 체계적으로 추진한다. 관련 분야의 우수 인재를 확보하기 위해 지난 23일 관악캠퍼스 공과대학에서 ‘소재 AI 연구센터’ 설립을 골자로 한 업무협약(MOU)을 체결했다.

동남권원자력의학원–K-MEDI 허브, 방사성의약품 공동 연구

동남권원자력의학원과 K-MEDI 허브가 바이오·의료산업 발전을 위한 방사성의약품 공동 연구 개발을 위해 지난 22일 K-MEDI 허브 신약개발지원센터 대회의실에서 업무협약을 체결했다.

두 기관은 협약에 앞서 사전 세미나를 열고 각 기관의 핵심 연구 역량과 협력 가능 분야를 공유했다. 세미나에서는 동남권원자력의학원 방사성의약품연구팀 손태건 박사가 ‘방사성의약품 연구개발과 GMP 제조소 인프라 구축 현황’을 주제로 방사성의약품 연구개발 역량과 제조 인프라 현황을 소개했다.

STEPI 조원선 부연구위원, PTC’26 최우수 논문상

과학기술정책연구원(STEP) 혁신성장실 조원선 부연구위원이 지난 18~21일 미국 하와이 호놀룰루 힐튼 하와이안 빌리지 미드-퍼시픽 컨퍼런스센터에서 개최된 PTC’26(Pacific Telecommunications Council 2026)에서 최우수 논문상인 ‘미헤루 주사왈라 상(Meheroo Jussawalla Award)’을 수상했다.

‘미헤루 주사왈라 상(Meheroo Jussawalla Award)’은 통신 인프라와 경제발전 연구에 평생을 헌신한 미헤루 주사왈라(Meheroo Jussawalla) 박사를 기리기 위해 제정된 상이다. PTC 연례 학술대회에서 발표된 연구 논문 중 최우수 논문 연구자에게 수여된다.

표준연, 대한민국 표준시 보급 프로그램 ‘UTCk 4’ 개발

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)은 내가 사용하는 PC 서버의 시간을 대한민국 표준시와 정확히 맞출 수 있는 표준시각 동기 프로그램 ‘UTCk 4’를 개발해 보급한다.

UTCk 4는 KRISS가 생성하는 대한민국 표준시를 기반으로 한 NTP(Network Time Protocol) 프로그램이다. 이를 이용하면 인터넷에 연결된 장비의 시간을 대한민국 표준시와 비교하고 0.1초 이내로 동기화할 수 있다. UTCk 4 전용 웹페이지(www.kriss.re.kr/time)에서 무료로 내려받을 수 있다.

KERI 김상철 박사, 한-EU 반도체 R&D 협력센터장 선임

한국전기연구원(KERI) 전력반도체연구단 김상철 박사(책임연구원)가 한국팹리스산업협회 소관 ‘한-EU 반도체 R&D 협력센터’의 센터장으로 선임됐다. 임기는 올해 3월부터 1년이다. 성과에 따라 추가로 2년 더 계약 연장을 할 수 있다.

2024년 7월 벨기에 브뤼셀에서 문을 연 센터는 △EU와 협력 아이템 발굴과 과제 기획·관리 △인적 네트워크 확대와 기술 정보 수집 △반도체 관련 행사 지원 등 국내 기업의 유럽 진출을 위한 교두보 역할 등의 일을 한다.

김승일·하상도 교수, 제10회 ‘카길한림생명과학상’ 수상

한국과학기술한림원(원장 정진호)과 카길애그리퓨리나 문화재단(이사장 박종억)은 ‘제10회 카길한림생명과학상’ 수상자로 김승일 서울시립대 환경원예학과 교수, 하상도 중앙대 식품공학부 교수를 선정했다.

글로벌 동물영양 전문기업 카길애그리퓨리나가 후원하는 카길한림생명과학상은 농·수·축산학 분야에서의 탁월한 연구업적으로 해당 분야의 발전에 이바지한 과학기술인을 발굴·포상하기 위해 2015년 만들어졌다.

APCC·KIS, 매든-줄리안 진동(MJO) 예측 성능↑

아시아·태평양경제협력체 기후센터(원장직무대행 김형진, APCC)와 한국과학기술연구원(원장 오상록, KIST) 연구팀은 최근 인공지능(AI) 딥러닝 기술을 활용해 전 세계 기상·기후에 막대한 영향을 주는 매든-줄리안 진동(MJO)의 예측 성능을 높이는 데 성공했다.

매든-줄리안 진동(MJO)은 인도양에서 발생해 태평양으로 이동하는 거대한 열대 구름 집단을 일컫는다. 약 30~90일 주기로 지구를 순환한다.

이 구름 떼는 단순히 열대 지역에 비를 뿌리는 데 그치지 않는다. 우리나라를 포함한 전 세계의 가뭄, 폭염, 태풍 등 이상기후를 조절하는 ‘원격조정기’ 역할을 한다. MJO를 얼마나 정확하게, 오래전부터 예측하느냐가 기상·기후 예측의 정확도를 결정하는 핵심이다.