KAIST 신소재공학과 서동화 교수 연구팀이 포스코홀딩스 미래기술연구원과 함께 AI와 자동화 기술을 접목한 이차전지 양극 소재 자율 탐색 실험실을 공동 구축했습니다.

이 실험실은 시료의 정량, 혼합, 소결, 분석까지 이르는 전 과정을 연구자의 개입 없이 자동으로 수행합니다.

이를 통해 수개월이 걸리던 소재 탐색을 며칠이면 마칠 수 있게 돼 연구 효율과 속도를 획기적으로 높였습니다.

연구팀은 각 실험 공정을 모듈형 장치로 분리하고, 이를 중앙 로봇팔이 연계 처리하는 방식으로 설계했습니다.

공정마다 최적화된 분업 구조를 적용해 기존보다 로봇팔의 부담을 줄이고 시스템 효율을 높인 것이 특징입니다.

또한 기존 저속 소결 방식 대신 50배 빠른 고속 소결 기술을 도입해 합성 속도를 비약적으로 개선했습니다.

이를 기반으로 기존 대비 12배 많은 소재 데이터 확보가 가능하고, 소재 탐색 시간은 93% 단축시켰습니다.

예컨대, 연구자가 수작업으로 500번 실험할 경우 84일이 걸리지만, 이 시스템은 6일 만에 마칠 수 있습니다.

AI는 확보된 데이터를 자동 분석해 불순물 비율과 결정 정보를 추출하고, 다음 실험 조성을 추천하는 폐루프 시스템을 구현해 실험을 스스로 이어갑니다.

이번 실험실 구축에는 KAIST 서동화 교수 연구팀이 전체 설계와 구현을, 포스코홀딩스는 기획과 AI 실험 설계를 맡았습니다.

서동화 교수는 "이 시스템은 저출산으로 인한 연구 인력 감소를 해결할 기술"이라며 "양질의 소재 데이터를 확보하여 이차전지 소재 개발을 가속화 하여 글로벌 경쟁력을 강화 가능할 것으로 기대된다"고 설명했습니다.

포스코는 2026년 이후 자체 연구소에 업그레이드된 시스템을 적용할 계획입니다.



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