소재연구에 데이터·인공지능(AI) 도입된다!-제5차 소부장 경쟁력강화위원회에서「데이터 기반 소재연구 혁신거점(허브) 구축·활용방안」확정
부서 융합기술과 : 2020.10.14.
소재연구에 데이터·인공지능(AI) 도입된다!
- 제5차 소부장 경쟁력강화위원회에서
「데이터 기반 소재연구 혁신거점(허브) 구축·활용방안」확정 -
◇ ’국가 소재 연구데이터 센터‘를 운영하여 데이터 420만건 조기 확보
◇ 소재 연구데이터 전용 초고성능컴퓨팅 환경을 구축하여 신소재 ▲탐색·설계 ▲공정개발 ▲측정·분석 3대 서비스 지원
◇ 전통적 연구방식 대비 신소재 개발 기간․비용 50% 이상 절감 기대
□ 데이터․인공지능(AI)을 소재연구에 접목하여 실험 및 이론에 의한 시행착오를 최소화하고 신소재 개발기간을 단축하는 방안이 추진된다.
□ 과학기술정보통신부(이하 ‘과기정통부’, 장관 최기영)는 10월 14일(수) 제5차 소재·부품·장비 경쟁력강화위원회*를 통해 ‘데이터 기반 소재연구 혁신허브 구축·활용방안’을 확정하여 본격 추진한다고 밝혔다.
* 경제부총리(위원장), 과기·산업·중기 등 장관(급) 정부위원 9명, 민간위원 14명
ㅇ 이번 방안은 산발되어 있는 소재 연구데이터를 체계적·안정적으로 수집·관리할 수 있는 체계를 조기에 구축하고, 소재 연구개발(R&D)에 직접 활용하는 것에 주안점을 두었다.
ㅇ 또한, ‘디지털뉴딜’ 추경을 통해 확보한 재원 80여억원을 시작으로 2027년까지 598억원을 투자하여 연구데이터 수집·공유 플랫폼 구축에 우선 착수할 계획이다.
【 1. 데이터 기반 소재연구 혁신허브 구축 】
□ 먼저, 소재 연구데이터 수집·관리·활용 체계를 구축한다.
ㅇ (수집) 양질의 데이터를 확보하기 위해 ‘데이터 입력 표준템플릿’(구조·규격 등)을 확립(~‘21)하고, ’21년까지 인공지능(AI)이 학습 가능한 메타데이터 420만건을 확보할 계획이다.
- 수집대상은 연구개발(R&D)로 생성되는 모든 데이터로, 과기정통부 소재 연구개발(R&D) 과제부터 타부처 과제, 기초연구까지 점진 확대하며, 정부 연구개발(R&D) 연계 등록 이외에도 논문·특허 추출, 기존 데이터 재규격화, 신규 생성 등 수집방식을 다각화한다.
ㅇ (관리·활용) 대용량 데이터의 안정적 관리를 위한 소재 연구데이터 전용 초고성능컴퓨팅* 환경을 구축(~‘26)하고, 수집된 데이터 및 인공지능(AI)을 소재연구에 활용하여 新소재 탐색·설계부터 공정개발, 양산에 이르는 기간을 단축시키기 위한 3대* 서비스를 제공(’22~)한다.
* (~‘21) 슈퍼컴 5호기 부분사용 → (~’26) 전용시스템 구축(3,000코어, 8PB 스토리지, 100GPU)
** △탐색·설계(개발기간 단축) △공정개발(Lab-to-Market 간극해소) △측정·분석(신뢰성 제고)
□ 데이터 기반의 새로운 소재연구 활성화를 위한 기반을 조성한다.
ㅇ (지원체계) ‘국가 소재 연구데이터 센터*’를 지정·운영하여 데이터를 체계적으로 관리하고, 에너지·환경, 스마트·정보통신(IT), 구조(안전) 등 소재 응용분야별 특화센터도 배치한다.
* 표준연을 중심으로 KISTI, KIST, 재료연 등 소재연구기관 역량을 결집한 단일체계 마련
ㅇ (제도정비) 데이터 수집·활용 체계가 성공적으로 안착할 수 있도록 정부 연구개발(R&D) 과제에 대한 데이터 등록 의무화, 데이터 계층에 따른 접근자격, 보안체계 등을 담은 가이드라인을 마련한다.
ㅇ (인력양성) 소재+데이터 소양을 모두 갖춘 인력양성을 위해 대학(원)생, 소재 연구인력, 기업재직자 등 대상별 맞춤형 전문교육도 지원한다.
【 2. 데이터·인공지능(AI) 활용 3대 서비스 제공 】
□ 소재 연구자 및 기업이 탐색·설계 → 합성·구현 → 양산으로 이어지는 전(全)과정에서 데이터와 인공지능(AI)을 보다 편리하게 활용할 수 있도록 ‘혁신허브’ 내에 ➊탐색·설계, ➋공정개발, ➌측정·분석 서비스를 제공한다.
➊ (탐색·설계) 조성-구조-특성 상관관계를 신속하게 예측·구현(순방향)하거나, 원하는 특성을 갖는 소재의 조성을 빠르게 설계(역방향)하는 인공지능(AI)을 개발·제공한다.
* 후보물질 고속 스크리닝, 신소재 역설계, 소재 물성예측, 물성목표 맞춤 조성설계 등
➋ (공정개발) 실험실에서 구현된 소재의 우수한 특성이 양산(Scale-up) 공정에서도 그대로, 빠르게 구현될 수 있도록 데이터, 시뮬레이션, 모델링 등을 활용한 공정개발 및 공정최적화 솔루션을 제공한다.
➌ (측정·분석) 측정·분석은 소재연구 정확도를 좌우하는 핵심요소로, 일부 연구자만이 보유하고 있는 고난도 노하우를 수집·공유하고 해석 가이드라인 및 장비 정보를 제공하는 서비스도 지원한다.
【 3. 소재연구 가속화 선도 프로젝트 추진 】
□ 소재연구 혁신허브 및 3대 서비스를 소재 연구개발(R&D) 전주기에 활용하여 신소재 개발 시간·비용을 절반으로 절감하는 선도사업을 추진한다.
ㅇ 소부장 품목(338개+a)과 연계한 대형 신규 연구개발(R&D)(중장기)와 시범과제(단기)를 병행하여 조기에 성공모델을 창출할 계획이다.
□ 최기영 과기정통부 장관은 “연구데이터는 소재연구 파이프라인에 혁신을 가져올 기폭제”라며, “데이터 활용을 통해 발광다이오드(LED), 탄소섬유를 잇는 신소재가 국내에서 확보되기를 기대한다.”고 밝히고,
ㅇ “연구 패러다임을 바꾸는 과정에서 연구 현장과의 공감대 형성이 무엇보다도 중요하다”며, “개방·공유·협업의 연구환경 조성을 위해 긴 호흡으로 정책을 추진해 나가겠다.”고 덧붙였다.
붙임 :「데이터 기반 소재연구 혁신허브 구축·활용방안」개요
별첨 :「데이터 기반 소재연구 혁신허브 구축·활용방안」
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「데이터 기반 소재연구 혁신허브 구축·활용방안」개요