개인용 비행체 등에 쓸 수 있는 고강도 경량 합금을 XAI 기술로 설계했다.(가운데 그림은 합금 소재의 미세조직을 분석한 사진, UNIST 제공)© 뉴스1

UNIST는 기계공학과 정임두 교수 연구팀이 AI 기술을 이용한 새로운 고강도 경량 알루미늄 합금 설계 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 경상국립대학교, 한국재료연구원, 포스텍과 공동으로 진행했다.

공동 연구진은 최적의 강도와 연성을 갖는 첨가 원소 조합과 공정 조건을 빠르게 찾는 딥러닝 AI 모델을 개발했다. 특히 합금 설계 엔지니어가 화학 조성과 공정 조건이 합금의 기계적 특성에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있다는 것이 개발한 기술의 장점이다.

연구팀은 AI의 추천을 받아 실제 제작한 합금의 미세조직을 분석한 결과 '설명 가능한 알고리즘'의 해석은 실제 재료 공학적 이론에도 서로 잘 부합함을 확인했다.

제1 저자인 박서빈 학생은 "이번 기술은 알루미늄 합금뿐만 아니라 다른 경량 합금 소재 생산에도 폭넓게 적용할 수 있어 소재 개발 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

공동 교신저자인 경상국립대학교 성효경 교수는 "설명 가능한 인공지능을 통해 강도를 강화하는 주요 인자들을 직접적으로 이해할 수 있다는 점에서 기술의 신뢰도와 응용성을 높였다"며 "향후 고강도 초경량 소재 개발에 큰 기여를 할 수 있을 것"이라고 설명했다.

교신저자로 연구를 총괄한 정임두 교수는 "실험적인 방법만으로는 찾기가 어려웠던 높은 기계적인 특성을 가지는 경량 금속을 설명가능 인공지능과의 융합연구를 통해 찾아냈다"며 "이는 탄소중립 시대의 모빌리티 생산에 있어 갈수록 높아지는 차체 경량화에 대한 수요를 맞추면서도 안정성을 극대화 할 수 있는 핵심적인 기술이 될 것"으로 기대했다.

이번 연구는 한국연구재단, 산업통상자원부, 산업기술평가관리원(KEIT)의 연구 지원을 통해 이뤄졌다.