마이크로소프트 리서치(Microsoft Research)가 특정 특성을 기반으로 신소재를 생성할 수 있는 MatterGen이라는 혁신적인 AI 시스템을 출시했으며, 배터리, 태양광 패널 등 핵심 기술의 연구 개발을 크게 가속화할 것으로 예상됩니다. MatterGen은 새로운 물질을 발견하는 전통적인 방법을 뒤집습니다. 더 이상 대량의 기존 화합물을 스크리닝하는 데 의존하지 않고 AI 이미지 생성기가 텍스트 설명을 기반으로 이미지를 생성하는 것처럼 효율적이고 편리하게 필요한 특성을 기반으로 새로운 물질을 직접 생성합니다. 이 획기적인 기술은 에너지 저장 및 컴퓨팅에 지대한 영향을 미칠 것이며, 전기 자동차의 인기를 높이고 재생 에너지 비용을 절감할 것으로 예상됩니다.
MatterGen의 출시는 과학자들이 새로운 물질을 발견하는 방식에 근본적인 변화를 가져왔습니다. 기존 방법과 달리 MatterGen은 수백만 개의 기존 화합물을 스크리닝하는 대신 AI 이미지 생성기가 텍스트 설명에서 그림을 생성하는 방식과 유사하게 원하는 속성을 기반으로 새로운 재료를 직접 생성합니다.
MatterGen은 DALL-E와 같은 이미지 생성기와 유사하지만 3차원 결정 구조로 작동하도록 조정된 확산 모델이라는 특수 AI 모델을 사용합니다. 시스템은 무작위 원자 배열을 점진적으로 개선하여 안정적이고 지정된 기준을 충족하는 유용한 재료를 생성합니다. 연구에 따르면 MatterGen에서 생성된 물질은 이전 AI 방법보다 “새롭고 안정적일 가능성이 15배 더 높으며, 로컬 에너지 최소값에 15배 더 가깝습니다”. 이는 결과 재료가 실용적일 가능성이 더 높을 뿐만 아니라 물리적으로 구현하기도 더 쉽다는 것을 의미합니다.
놀라운 시연에서 Microsoft 팀은 중국 심천 첨단기술연구소(Shenzhen Institute of Advanced Technology)의 과학자들과 협력하여 MatterGen의 설계 결과와 매우 유사한 새로운 재료 TaCr2O6를 합성하여 시스템의 실제 적용 가치를 검증했습니다. MatterGen은 특히 유연하며 특정 필요에 따라 특정 결정 구조와 전자적 또는 자기적 특성을 가진 재료를 생산하도록 "미세 조정"될 수 있습니다. 이 속성은 특정 산업 응용 분야를 위한 재료를 설계할 때 특히 중요합니다.
이 기술의 잠재적인 응용은 에너지 저장 및 컴퓨팅 분야를 변화시킬 수 있습니다. 신소재 개발은 에너지 저장, 반도체 설계 및 탄소 포집 기술 발전에 매우 중요합니다. 예를 들어, 개선된 배터리 소재는 전기 자동차의 채택을 가속화할 수 있으며, 보다 효율적인 태양전지 소재는 재생 에너지를 보다 저렴하게 만들 수 있습니다.
과학적 발견을 가속화하기 위해 Microsoft는 전 세계 연구자들이 이를 기반으로 혁신할 수 있도록 오픈 소스 라이선스에 따라 MatterGen의 소스 코드를 공개했습니다. MatterGen은 AI를 사용하여 과학적 발견을 가속화하는 것을 목표로 하는 Microsoft의 "인공 지능 및 과학" 이니셔티브의 일부로 개발되었습니다. 또한 MatterGen은 Microsoft의 Azure Quantum Elements 플랫폼과 통합되어 기업과 연구원에게 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공합니다.
그러나 전문가들은 MatterGen이 중요한 발전을 나타내기는 하지만 계산적으로 설계된 재료를 실제 응용 프로그램으로 옮기려면 여전히 광범위한 테스트와 개선이 필요하다고 경고합니다. 이 시스템의 예상 결과는 고무적이지만, 산업적으로 적용하기 전에는 여전히 실험적으로 검증해야 합니다. 그럼에도 불구하고 MatterGen의 기술 개발은 의심할 여지 없이 AI를 사용하여 과학적 발견을 가속화하는 중요한 단계입니다.
블로그: https://www.microsoft.com/en-us/research/publication/mattergen-a-generative-model-for-inorganic-materials-design/
가장 밝은 부분:
**MatterGen은 특정 요구 사항에 따라 새로운 재료를 생성하여 잠재적으로 기술 개발을 가속화할 수 있는 새로운 AI 시스템입니다. **
** 이 시스템은 확산 모델을 사용하여 이전보다 15배 높은 성공률로 안정적인 재료를 생성합니다. **
** Microsoft는 글로벌 과학 연구의 혁신과 협업을 촉진하기 위해 이 기술을 오픈 소스로 만듭니다. **
즉, MatterGen의 출현은 재료 과학 분야의 혁명을 의미합니다. 그 오픈 소스 특성은 글로벌 과학 연구 협력을 더욱 촉진하고 새로운 재료의 개발 및 응용을 가속화하며 미래 과학 기술 개발에 새로운 활력을 불어넣을 것입니다. MatterGen이 다양한 분야에서 널리 활용되어 인류의 더 나은 미래에 기여하길 기대합니다.