한국에너지기술연구원은 청정연료연구실 박지찬 박사 연구팀이 복잡하고 반복적인 촉매 성능 평가 실험을 완전 자동화하는 시스템을 개발했다고 12일 밝혔다.

새로운 촉매를 개발하려면 촉매의 조성과 반응 조건 등을 수시로 바꾸는 대규모 반복 실험이 필요하나 기존 수작업 기반 실험은 시간이 많이 소요되고, 실험자가 바뀌면 똑같은 표본을 사용해도 결과가 달라지는 일이 빈번했다.

연구진은 두 대의 로봇을 활용한 자동화 시스템을 개발해 기존 시스템의 문제를 극복했다.

촉매 성능 평가 실험 과정을 두 단계로 분리해 각각의 로봇이 유기적으로 수행하도록 설계함으로써 사람 개입 없이도 실험 모든 과정을 진행할 수 있게 했다.

연구진은 두 로봇이 동시에 작동하며 각 단계를 끊임없이 유지할 수 있도록 최적의 통합 제어 로직을 적용했다. 개발된 시스템을 활용한 결과, 사람 기준으로 약 32일이 소요되는 촉매 성능 평가 실험을 약 17시간 만에 수행해 45배 빠른 처리 속도를 나타냈다.

또 실험 결과의 변동성이 수작업 대비 약 32% 감소해 데이터 신뢰도가 매우 높아졌음을 확인했다고 연구진은 설명했다.

박지찬 책임연구원은 "이번 연구 결과는 촉매 성능 평가의 완전 자동화를 넘어 대량 실험 환경에서도 신뢰도 높은 데이터를 확보할 수 있음을 입증한 것"이라며 "향후 다양한 촉매 반응과 소재 연구로 적용 범위를 확대하고 이론과 실험의 연계를 강화해 인공지능(AI) 기반 촉매 개발로 발전시키겠다"고 말했다.