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EOST2022 화학 데이터 인공지능을 위한 Multimodal Learning 라이브러리 및 ChemAI

현대 문명은 화학의 비약적인 발전과 그 궤를 같이해왔습니다. 우리가 매일 사용하는 플라스틱부터 생명을 구하는 의약품에 이르기까지, 화학적 원리가 적용되지 않은 분야를 찾기란 거의 불가능합니다. 물질의 기본 단위인 분자를 이해하고 이를 조절하려는 노력은 인류의 삶을 더욱 풍요롭고 편리하게 변화시켰습니다. 이제 화학은 단순히 새로운 물질을 합성하는 학문을 넘어, 에너지와 환경 문제를 해결하는 핵심적인 역할을 수행하며 사회 전반의 혁신을 주도하고 있습니다. 최근의 화학 연구는 정밀함과 효율성을 극대화하는 방향으로 빠르게 진화하고 있습니다. 과거에는 복잡한 화합물을 합성하기 위해 수많은 시행착오와 방대한 에너지가 필요했지만, 이제는 촉매 기술과 나노 공정의 발전으로 원하는 물질을 더욱 정교하게 설계할 수 있게 되었습니다. 이러한 기술적 진보는 제조 공정에서의 폐기물을 줄이고 공정 효율을 높임으로써 경제적 가치를 창출합니다. 분자 수준에서의 미세한 제어는 인류가 직면한 한계를 극복하는 새로운 가능성의 문을 열어주고 있습니다. 지속 가능한 미래를 위한 화학의 도전은 현재 진행형입니다. 특히 탄소 중립 실현을 위한 탄소 포집 및 전환 기술은 전지구적 기후 위기에 대응하는 강력한 수단으로 주목받고 있습니다. 이산화탄소를 단순한 오염물질이 아닌 새로운 자원으로 인식하고, 이를 유용한 화학 원료나 연료로 전환하는 기술은 환경 보호와 산업 발전을 동시에 달성하게 합니다. 친환경 공정 설계는 미래 화학 산업의 표준이 되어 인류와 자연이 공존할 수 있는 토대를 마련해 줄 것입니다. 기능성 소재의 개발은 첨단 산업의 경쟁력을 결정짓는 중요한 요소로 자리 잡았습니다. 차세대 배터리, 고효율 태양전지, 그리고 생체적합성 의료용 소재 등은 모두 고도화된 화학 연구의 결정체라고 할 수 있습니다. 이러한 소재들은 에너지 저장 장치의 용량을 획기적으로 늘리거나 질병의 진단과 치료를 돕는 등 우리 실생활에 실질적인 변화를 이끌어냅니다. 극한의 환경에서도 견딜 수 있는 초고성능 소재 연구는 우주항공이나 심해 탐사 같은 미지의 영역으로 인류의 활동 범위를 넓히고 있습니다. 화학의 미래는 더 나은 세상을 꿈꾸는 과학자들의 열정과 끊임없는 헌신에 달려 있습니다. 미세한 원자의 결합 방식 하나가 세상을 바꾸는 거대한 기술의 시작점이 되듯, 기초 과학에 대한 지속적인 투자와 탐구는 우리 사회의 근간을 더욱 튼튼하게 만들 것입니다. 인류가 직면한 복잡한 난제들을 해결하는 과정에서 화학은 항상 든든한 조력자이자 해결사로서 그 자리를 지킬 것입니다. 과학적 호기심과 기술적 혁신이 만나는 지점에서 우리는 더욱 풍요롭고 안전한 내일을 맞이할 것입니다.

EOST2022 화학 데이터 인공지능을 위한 Multimodal Learning 라이브러리 및 ChemAI
한국전자통신연구원오픈소스 테크데이
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나는 연구자다 - 소프트융합소재연구센터 김태안 박사님 편

고분자 소재는 우리 일상에서 플라스틱이라는 이름으로 친숙하게 사용되지만, 대개 생산과 동시에 그 기능과 물성이 고정되는 특성을 가집니다. 하지만 만약 이 소재가 주변 환경이나 특정 자극에 반응하여 새로운 기능을 발휘할 수 있다면 어떨까요? 마치 생명체처럼 스스로 생각하고 행동하는 능동적 고분자 소재를 연구함으로써, 우리는 기존의 정적인 플라스틱을 넘어선 다채로운 가능성을 마주할 수 있습니다. 이러한 연구는 소재에 새로운 생명력을 불어넣는 과정과도 같습니다. 일회용 플라스틱은 편리함을 제공하지만, 분해되기까지 수백 년의 시간이 걸려 심각한 환경 문제를 야기합니다. 이러한 모순을 해결하기 위해 소재의 수명 제어 기술이 필요합니다. 사용 중에는 안정적인 형태와 성능을 유지하다가, 폐기가 필요한 시점에 특정 자극을 주면 급속도로 분해되는 스마트한 능동적 고분자 소재를 개발하는 것이 목표입니다. 이는 플라스틱과 인류가 공유하는 시간을 조절함으로써 공존의 방식을 재설계하는 혁신적인 시도라고 할 수 있습니다. 소재의 수명을 정밀하게 제어하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 사용 중에는 완벽하게 안정적이어야 하면서도, 특정 자극이 전달되는 순간 즉각 반응해야 하기 때문입니다. 이를 위해 두 가지 이상의 복합 자극에만 감응하는 정교한 시스템을 설계하는 등 다양한 공학적 접근이 시도되고 있습니다. 과거 기계적 힘에 따라 색이 변하는 소재를 연구했던 경험을 바탕으로, 이제는 소재가 스스로 자신의 존재를 마감할 시점을 결정하는 고차원적인 지능형 시스템을 구축하고자 노력하고 있습니다. 수명 제어 기술이 적용된 능동적 고분자 소재의 활용 분야는 무궁무진합니다. 일상적인 용기를 넘어 보안이 중요한 군사적 목적이나 기밀 문서 관리에도 혁신을 가져올 수 있습니다. 예를 들어, 임무를 마친 드론을 원격 신호로 즉시 분해시키거나 중요한 정보를 담은 문서를 흔적 없이 분해하는 일이 가능해집니다. 나아가 분해된 화합물을 다시 기본 원료로 활용하여 새로운 고분자를 탄생시키는 순환형 고분자 시스템은 자원 효율성을 극대화하는 미래형 소재 모델이 될 것으로 기대됩니다. 기술적 완성도만큼 중요한 것은 안전성입니다. 화학적 분해 과정에서 유독 물질이 발생하지 않도록 설계 단계부터 환경에 무해한 물질이 생성되도록 철저히 검증해야 합니다. 이를 위해 바이오메디컬 융합 분야와의 협력으로 생체 적합성과 독성을 정밀하게 분석하는 연구를 병행하고 있습니다. 끈기 있는 탐구를 통해 개발된 능동적 고분자 소재 시스템은 인류의 편의와 지구 환경 사이의 균형을 맞추며, 소재 과학이 나아가야 할 새로운 이정표를 제시할 것입니다.

나는 연구자다 - 소프트융합소재연구센터 김태안 박사님 편
한국과학기술연구원
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