KAIST 정유성 교수, 화학자처럼 생각하는 인공지능 개발

(대전ㆍ충남=뉴스1) 허진실 기자 = KAIST(한국과학기술원)는 생명화학공학과 정유성 교수 연구팀이 화학자처럼 생각하는 인공지능을 개발했다고 4일 밝혔다. 연구팀이 개발한 인공지능은 유기 반응의 결과를 정확하게 예측한다.

KAIST에 따르면 유기 화학자는 반응물을 보고 유기 화학반응의 결과를 예상해 원하는 물성을 갖는 분자를 합성한다. 하지만 실험을 통해 생성물을 직접 확인하는 작업은 일반적으로 시간과 비용이 많이 소모되며, 같은 반응물에서도 다양한 생성물이 생길 수 있어 화학반응을 정확하게 예측하는데 한계가 있다.

정 교수팀은 화학자가 반응 결과를 예측하는 방법에서 아이디어를 얻어 ‘화학적 직관을 바탕으로 한 인공지능 모델’을 설계했다. 연구팀은 공개 화학반응 데이터베이스로부터 화학반응 규칙을 도출, 이 규칙을 바탕으로 분자를 그래프로 취급하는 그래프 신경망(Graph Neural Network, GNN) 모델을 개발했다. 이 모델에 반응물들을 넣으면 화학반응 규칙과 반응 중심을 식별해 생성물을 성공적으로 예측한다.

또 미국 특허무역청(USPTO) 데이터를 이용, 유기 반응을 90% 이상의 정확도로 예측하는 데 성공했다. 모델은 무작위로 샘플링된 일련의 유기 반응을 예측하는 데 있어 소규모의 합성 전문가보다 더 정확한 것으로 나타났다. 현재 정 교수팀은 연구 성과를 특허 출원하기 위해 준비중이다.

정 교수는 “이번 연구를 통해 분자 설계 과정이 비약적으로 빨라질 것으로 예상된다”며 “새로운 화합물 개발에 실용적으로 응용될 수 있기를 바란다”고 전했다.

zzonehjsil@news1.kr