화학뉴스

다이셀(Daicel)이 MI(Materials Informatics)에 기여하는 가상 고분자 생성모델 개발에 성공했다.
다이셀이 개발한 툴은 22종의 중합반응 규칙을 실장하고 있으며 일반 시판되는 모노머 정보를 입력하면 이론적으로 합성이 가능한 폴리머의 화학구조를 자동 생성한다.
오픈 소스로 폴리머 모델을 공개해 경쟁기업과의 공동창조(Co-Creation)를 위한 기반을 확대할 방침이다.
통계수리연구소와 공동 개발한 가상 고분자 생성모델 스마이폴리(SMiPoly)는 부가중합 및 개환중합 등 폴리머 합성에서 사용되는 중합방법을 폭넓게 망라하고 있으며 원료 모노머를 입력하면 적용 가능한 반응양식을 자동으로 선택해 폴리머 화학구조를 생성해 가상 폴리머 라이브러리로 출력할 수 있다.
다이셀과 통계수리연구소는 공동 연구를 통해 1000종에 달하는 원료 모노머를 이용해 가상 폴리머 17만종을 생성했으며 이미 존재하는 폴리머 대부분을 커버하면서 신규 폴리머까지 출력이 가능할 것으로 평가하고 있다.
MI를 활용한 폴리머 원료 개발은 일반적으로 기계학습 등을 활용해 중합 결과물의 조성 및 구조적 특징으로부터 소재특성을 예측하는 모델을 확립하는 1단계와 가상 폴리머를 포함 후보 소재의 특성을 평가해 유력 후보군으로 압축하는 2단계 과정을 거친다. 지금까지는 알고리즘으로 제작된 가상 폴리머의 화학구조만 출력할 수 있었을 뿐 합성방법 유도에는 전문가의 시행착오가 필요했다.
하지만, 스마이폴리 활용하면 프로세스를 단축할 수 있으며 범용 프로그래밍 언어인 파이썬(Python) 환경에서 무료로 이용할 수 있기 때문에 경쟁기업 포함 외부 사용자가 정의되지 않은 모노머를 반영하거나 프로그램 을 커스터마이징하는 것도 가능할 것으로 기대하고 있다.
통계수리연구소는 앞으로 산학연계 컨소시엄을 통해 2022년 가을 공개한 바 있는 폴리머 물성을 자동계산하는 소프트웨어 라돈파이(RadonPy)와 스마이폴리를 연계해 생성한 가상물질군의 물성 분석 등을 추진할 방침이다. (Y)