도요타, MI솔루션 사업 개시 … 초기 도입부터 활용까지 제안

도요타자동차(Toyota Motor)가 화학‧소재 영역을 대상으로 MI(Materials Informatics) 솔루션 사업을 시작해 주목된다.
도요타자동차가 독자 개발한 소재 분석 플랫폼 Material DX(MDX)를 베이스로 자동차 소재 개발을 위한 노하우를 활용해 자동해석 알고리즘을 안건에 맞추어 구축함으로써 20-30개 샘플만으로도 효과를 얻을 수 있는 것으로 알려졌다.
MDX는 소재 기술자가 브라우저를 조작해 직접 운영할 수 있으며, 도요타자동차가 실시한 연구 사례에서는 개발시간을 20% 수준으로 대폭 단축하는 성과를 올린 것으로 알려졌다.
2021년에는 수지, 고무, 촉매 등을 대상으로 10사 정도와 유상계약을 체결하는 것을 목표로 하고 있다.
자동차산업에서는 IT 기술의 빠른 진화와 공유 트렌드 확대에 따른 자동차 소유형태 변화 등으로 사이클 단기화가 진행되고 있다.

개발 현장에서도 사이클 단기화에 대응해 체제를 정비하고 있다.
과거에는 수년 단위로 개발했던 일반 소재 영역에서 기술자들이 기존의 PDCA 사이클을 MI로 대체해 작업을 효율화하고 요구 고도화에 대응하고 있는 것으로 알려졌다.
MI 도입을 가로막는 장벽 가운데 하나는 통계처리에 사용하는 데이터를 확보하는 것이 어렵다는 점으로 파악되고 있다.
MI를 활용하기 위해서는 데이터를 전처리해 정량화해야 하지만 개발 현장에서는 데이터 처리를 위한 시간적 여유가 없고 육안으로 확인하는 실험 등은 수치화가 어렵기 때문에 데이터 해석 노하우가 부족하다는 단점이 제기되고 있다.
도요타자동차가 실시한 사전 조사에서는 데이터를 축적해 활용하려 해도 방향성을 도출하기 어려운 사례가 많다는 의견이 다수인 것으로 알려졌다.
MDX는 스펙트럼, 화상 데이터 등 소재 분석을 클라우드 상에서 자동 실시하고 분석 결과도 자동으로 축적‧정리할 수 있는 것이 특징이며, 데이터 전처리가 필요하지 않고 브라우저로 올려두기만 하면 되기 때문에 프로그래밍 언어 등 전문지식이 없어도 운용힐 수 있는 것이 강점으로 파악된다.
알고리즘에 도요타자동차가 소재 개발에서 축적한 노하우와 분석평가 방법 등을 포함함으로써 최소 샘플만으로 양산제품을 판단하는 기술을 실현했다.
도요타자동차는 MDX를 통해 네오디뮴(Nd) 자석에서 네오디뮴의 비중을 줄이는 실험을 진행했고, XRD 스펙트럼 데이터를 기계학습해 원래라면 5년 이상 필요했을 과정을 1년 정도로 단축했다.
도요타자동차가 제공하는 MI 솔루션은 도입 플랜 제안부터 자동분석 알고리즘 구축, 데이터 활용 등 MI 이용‧활용을 위한 전체적인 프로세스를 총망라하는 것으로 파악된다.
1개 프로젝트당 3개월 단위로 시작해 진척 상황에 맞추어 계약조건을 수정해나갈 계획이다.
도요타자동차는 유기‧무기 상관없이 다양한 화학소재 개발 분야에서 MI 솔루션을 적용하는 것을 목표로 하고 있으며, 수요기업과 과제를 공유함으로써 시스템을 진화시키고 개량할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
많은 수요기업이 MI를 사용하도록 함으로써 소재 개발을 효율화‧고도화시켜 제조업 전체의 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 자신하고 있다. (강윤화 선임기자)