최근 슈퍼컴퓨터에 구축된 전산모사 방법을 통해 실험이 위험한 물질(방사성 물질 등)을 연구할 수 있는 길이 열리고 있다. 특히 양자물리학 ‘제1원리’ 전산소재 기술은 4차 산업혁명이 구현하고자 하는 빅데이터 구축과 신소재 상업화에 소모되는 비용의 혁신적 저감 등 새로운 연구 패러다임을 창출하고 있다.
제1원리 전산재료과학을 연구하고 있는 연세대학교 멀티스케일 전산 연구실(책임교수 한병찬)은 최근 몇 가지 성과를 거뒀다.
첫 번째로 청정기체인 수소가연료전지 시스템을 통해 효율적 전기에너지 생산을 가능하게 하는 촉매를 개발했다. 두 번째로 유해화학물질이 누출되는 사고에 대처하기 위한 방재제를 개발했다. 세 번째로 전산방사화학으로 고준위 고독성 물질의 화학적 거동을 이해하고 이를 안전하게 처리하는 연구 결과를 발표했다. 이는 고준위 방사성 폐기물의 부피 저감은 물론 희토류 같은 물질의 분리·획득 가능성을 제시한 연구다.
또한 연구실은 전산모사로 근본 물성 발현원리를 명확히 규명하는데도 성공했다. 이 방법론은 양자역학과 머신러닝이 연동된 체계적 전산 플랫폼으로 개발되고 있다.
한병찬 책임교수는 “제1원리 전산과 소재정보학을 연동해 신재생에너지시스템의 핵심소재를 빠르게 예측하고, 물성 결정 핵심인자를 발견하는 것은 진정한 의미의 4차 산업혁명을 촉진하는 선례가 될 것”이라고 강조했다.
전자신문인터넷 윤나영 기자 (yny@etnews.co.kr )
