- 글번호
- 55912
- 분류
- 기타
- 작성일
- 2021.11.22
- 수정일
- 2021.11.22
- 작성자 임정희
- 조회수
- 143
화학공학과 황규영 학생, 한국공업화학회 우수논문상 수상
AI를 활용한 그래핀 성장 예측 및 최적화에 관한 연구
▲ 화학공학과 황규영 석사과정생, 황성원 교수, 신내철 교수
화학공학과 황규영 석사과정생이 ‘2021 한국공업화학회 추계학술대회’에서 AI를 활용한 그래핀의 성장 패턴 분석을 통해 화학 기상 증착법에서 그래핀의 성장을 예측하는 연구로 우수논문상을 받았다.
본 연구는 산업통상자원부의 스마트디지털엔지니어링 전문인력양성사업의 지원을 받아 화학공학과 신내철 교수 연구실과 공동으로 진행하였으며, “Machine learnings for CVD graphene analysis: From measurement to simulation of SEM images”라는 제목으로 “Journal of Industrial and engineering chemistry”에 지난 9월 게재되었다.
그래핀은 뛰어난 기계적, 전기적, 열적 특성으로 인하여 전극, 센서 등 다양한 분야에서 주목하고 있는 소재로 화학 기상 증착법 등을 통해 대면적의 균일한 그래핀을 얻을 수 있다. 다만, 화학 기상 증착법 내 온도, 성장 시간, 열처리 시간, 수소의 공급 여부와 같은 실험 변수는 성장한 그래핀의 형상학적 특징에 영향을 미치기 때문에, 최적의 그래핀을 합성하기 위해서는 실험 변수들의 적절한 조절이 필요했다.
황규영 학생은 이러한 한계를 극복하기 위해 AI를 활용하여 SEM이미지로부터 그래핀의 형상학적 특성을 자동으로 분석해주는 프로그램을 개발하였고, 나아가 CVD 시스템에서 그래핀의 성장을 모사할 수 있는 시뮬레이션을 개발하였다. 이를 통해 실험 조건을 입력하면 그래핀의 성장 결과를 SEM이미지 형태로 예측할 수 있었고, 다양한 실험 조건에 대해 시뮬레이션을 수행함으로써 원하는 특성을 가진 그래핀을 합성하기 위한 실험 조건을 찾을 수 있었다.
지도교수인 황성원 화학공학과 교수는 “이번 연구 결과를 통해 AI를 활용하여 실험의 분석 및 예측에 이르기까지, 그래핀 이외에도 다양한 소재의 물성을 예측하고 최적화하는 연구로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.
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