포스텍 연구팀, 주사전자현미경에 인공지능 탑재…새로운 소재 개발 비용과 시간 단축 기대

포스텍 이승철 교수

포스텍(포항공대·총장 김무환) 기계공학과 이승철 교수팀은 한국재료연구원과 공동으로 신소재 개발 과정에서 필수적으로 사용되는 재료분석 장비인 주사전자현미경 시스템에 인공지능(AI) 기술을 적용해 사람의 개입 없이 스스로 재료 미세구조 이미지의 품질을 판별하고 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다.

주사전자현미경은 마이크로 단위에서 재료 미세조직 이미지 정보를 제공함으로써 미세조직과 물리, 화학, 기계적 특성과의 상관관계를 규명하기 위해 필수적으로 사용되는 첨단 재료분석 장비 중 하나다.

그러나 고품질의 선명한 주사전자현미경 이미지를 얻기 위해서는 실험자의 높은 숙련도와 세밀한 기기조작이 반드시 필요하다. 만약 그렇지 못할 경우 흐릿한 저품질의 미세조직 이미지가 측정될 수 있고, 이로인해 뒤이어 수행되는 재료분석 과정들이 제대로 될 수 없다.

이에 공동연구팀은 딥러닝 기술을 활용해 미세구조 이미지의 품질을 자동으로 판별하고 향상시키는 기술을 개발했다. 이 기술은 흐릿한 정도와 이미지 품질 저하 수준에 대한 어떠한 사전지식이나 가정 없이도 미세구조 이미지의 품질을 높일 수 있다.

나아가 이미지 내의 불균일한 품질 열화 문제에 대응하기 위해 인공지능이 미세구조 이미지의 어느 영역을 얼마나 차별적으로 복원할 것인가를 스스로 학습하도록 하는 기법도 이 기술을 통해 제안했다.

이승철 교수는 "신소재 연구개발을 위해 광범위하게 사용되는 주사전자현미경의 재료 미세조직 영상화 과정을 자동화함으로써 새로운 소재의 개발 비용과 시간을 단축시킬 수 있을 것으로 기대한다"고 했다.