[로이슈 전여송 기자] 성균관대학교(총장 유지범) 화학과 류도현 교수 연구팀이 한국과학기술원(KAIST), 연세대학교 연구팀과 함께, 인공지능(AI)을 결합한 ‘초고효율 촉매반응 개발 플랫폼’을 구축했다.

연구팀은 이 플랫폼을 통해 다양한 물질(기질)에 적용할 수 있으면서도 높은 선택성을 보이는 새로운 비대칭 촉매반응을 성공적으로 개발했다.

기존의 촉매반응 연구는 보통 한 가지 물질에만 맞춰 초기 반응 조건을 조정하기 때문에, 다른 물질에는 잘 적용되지 않는 한계가 있었다. 이번 연구에서는 여러 물질을 동시에 실험해 데이터를 빠르게 얻고, 그 결과를 인공지능이 학습해 가장 적합한 촉매를 찾아내는 방식을 도입했다. 이를 통해 기존보다 훨씬 빠르고 정확하게 ‘다양한 물질에도 통하는 촉매’를 설계할 수 있는 길을 열었다.

연구팀은 혼합된 시료를 분석하여 실험 속도를 기존보다 약 8배 높였고, 총 31종의 촉매를 8종의 기질에 대해 시험해 반응 경향을 정밀하게 분석했다. 이렇게 얻은 대량의 실험 데이터를 인공지능이 학습해, 복잡한 계산 없이도 어떤 촉매가 특정 물질에 가장 잘 맞는지를 예측할 수 있게 했다.

이 기술로 만들어진 ‘카이랄 α-실릴옥시케톤’은 항우울제 등 고부가가치 의약품 및 천연물 합성에 중요한 중간물질로 활용될 수 있다.

류도현 교수는 “이번 연구는 실험 중심이던 기존 촉매 연구 방식을 인공지능과 결합해 한 단계 발전시킨 사례”라며, “이 기술은 앞으로 더 복잡한 반응 개발이나 신약·소재 합성에도 폭넓게 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 성균관대 류도현 교수, KAIST 김현우 교수, 연세대 허준석 교수가 공동 교신저자로 참여했으며, 화학 분야의 세계적 권위 학술지 『Angewandte Chemie International Edition』에 Hot Paper로 선정되어 게재되었다. Hot Paper는 높은 주목도를 인정받은 뛰어난 연구에 부여되는 특별 등급이다.

해당 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 선도연구센터사업(SRC)와 중견연구자지원사업, 교육부 한국기초과학지원연구원(KBSI) 기초과학연구역량강화사업, 산업통상자원부 산업혁신구축사업, 보건복지부 한국보건산업진흥원 한국형 ARPA-H 프로젝트의 지원을 받아 수행되었다. 공동 제 1저자로는 성균관대 서태림, 한국과학기술원 김동훈 연구원, 성균관대 함신원 연구원이 참여했다.

전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr