AI, 낡은 데이터베이스서 '꿈의 신소재' 맥신 33종 발굴

스웨덴 연구진이 인공지능(AI)을 활용해 과거 데이터베이스 속에 잊혔던 2차원 신소재 '맥신'(MXenes)을 대거 발견하고, 이를 바탕으로 새로운 맥신과 친환경 합성법까지 개발했다.

29일(현지시간) 스웨덴 린셰핑대학교 연구팀은 AI를 이용해 과거 자료를 분석, 기존에 알려지지 않았던 맥신 33종을 찾아냈다고 밝혔다. 연구팀은 이를 토대로 새로운 맥신 11종을 추가로 개발했으며, 관련 연구 결과는 국제학술지 '사이언스'(Science)에 게재됐다.

맥신은 2011년 처음 발견된 신소재로, 금속 원자에 탄소나 질소 원자가 결합된 얇은 판 형태의 2차원 물질이다. 원자 몇 개 수준의 얇은 두께 덕분에 무게 대비 표면적이 매우 넓은 특성을 지닌다.

연구를 이끈 요한나 로센 린셰핑대 교수는 "과거 문헌과 데이터베이스는 보물창고와 같다"며 "연구자들이 때로는 과거에 이미 이뤄진 발견을 새로 해낸 것처럼 발표하기도 한다"고 말했다. 연구팀은 이번 프로젝트를 비공식적으로 '보물상자 프로젝트'라고 불렀다.

맥신은 여러 겹으로 쌓을 수 있어 수 밀리미터 두께의 필름에 수백만 개의 층을 포함할 수 있다. 층 사이에서 다양한 화학 반응이 일어나 정수, 에너지 저장, 통신, 바이오 의학 등 여러 분야에 응용될 잠재력이 크다.

논문 제1 저자인 알리 사파르 샴쉬르가르 연구원은 "새로운 구성을 발견함으로써 이 물질을 어떻게 활용할 수 있을지에 대한 더 많은 가능성을 탐색할 기회를 얻었다"고 밝혔다.

특히 연구팀은 외부 가열 없이 단 몇 초 만에 맥신을 만드는 새로운 합성법을 개발했다. 이 방식은 기존보다 유해 화학물질과 물 사용량을 크게 줄인 것이 특징이다. 로센 교수는 "합성법 연구가 활발해지면서 맥신 생산의 대규모화가 가능해질 것"이라고 설명했다.

또한 연구팀은 희토류 금속으로 맥신 내부의 금속을 대체해 자성을 띠게 하는 데도 성공했다. 이는 에너지 및 데이터 저장 등 자기적 특성이 중요한 분야로 응용 범위를 넓힐 수 있음을 시사한다.