[로이슈 전여송 기자] 한국연구재단은 서울대학교 곽정훈 교수와 성균관대학교 임재훈 교수 공동연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 퀀텀닷 발광다이오드(QLED) 제작 공정에 사용되는 용매의 특성을 역설계하는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 미래디스플레이전략연구실지원사업과 나노·소재기술개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 국제학술지 Reports on Progress in Physics에 온라인 게재됐다.

퀀텀닷 발광다이오드는 나노미터 크기의 반도체 입자인 퀀텀닷을 발광층으로 사용하는 차세대 디스플레이 기술이다. 성능을 높이기 위해서는 퀀텀닷 입자가 박막 내부에 균일하게 배열돼야 하지만, 용매 특성에 따라 박막 구조와 소자 성능이 달라져 최적 조건을 찾기 위해 반복 실험이 필요했다.

연구팀은 용매의 증기압, 점도, 밀도, 유전율 등 물성 정보와 퀀텀닷 박막 구조 데이터를 AI에 학습시켜 균일한 박막을 형성할 수 있는 최적의 용매 특성을 예측하는 모델을 개발했다.

AI가 제안한 조건을 구현하기 위해 여러 용매를 조합해 QLED를 제작한 결과, 기존 단일 용매를 사용한 소자와 비교해 효율은 약 2배, 동작 수명은 40배 이상 향상됐다고 연구팀은 밝혔다.

곽정훈 서울대학교 교수는 "이번 연구는 AI를 활용해 디스플레이 소재와 공정을 데이터 기반으로 설계할 수 있음을 보여준 사례"라며 "향후 OLED와 태양전지 등 다양한 차세대 전자소자 개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

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