[정보통신신문=최아름기자]

건설 소재의 물성을 예측할 수 있는 건설 재료 데이터베이스 플랫폼 개발이 추진된다.

한국건설기술연구원은 건설 소재 개발에 소요되는 프로세스를 획기적으로 단축하기 위해 분자 수준의 시뮬레이션과 AI 기술을 활용해 이 같은 플랫폼을 개발하기 위한 연구에 착수했다고 밝혔다.

건설 분야에서는 안전성이 소재 활용의 가장 중요한 판단기준이다. 새로운 소재의 현장 적용 여부를 결정하기 위해서는 안정성을 평가하기 위한 대규모 또는 실증 규모 실험이 진행되는 경우가 많으며, 이에 따라 개발 완료까지 많은 시간과 비용이 소요된다. 또한 새로운 소재가 아니더라도 적절한 실험 방법이 없어서 소재 활용에 따른 성능 변화를 직접적으로 평가하기 어려운 경우도 발생한다. 포장된 도로의 표면에 대한 도색제의 부착 강도와 유지 기간 등을 측정하고 싶은 경우가 대표적인 사례다. 실험 방법이 있더라도 실험의 변별력이 다소 낮아 소재 활용에 대한 의사결정에 어려움이 발생하는 경우도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 건설연 도로교통연구본부 연구팀에서는 건설 소재의 물성 분석과 시뮬레이션 결과를 손쉽게 파악할 수 있는 데이터 플랫폼 개발 연구에 착수했다.

건설 소재 데이터 플랫폼이 구축되면 개발과정에서 새로운 소재를 선정하거나 최적 함량을 결정하는 데 소요되는 시행착오 과정을 크게 단축할 수 있다. 최종적으로는 데이터베이스에 신뢰도가 높은 자료가 축적되고 AI 성능이 고도화되면 사용자가 제시한 성능을 만족시킬 수 있는 소재의 종류와 양을 AI가 능동적으로 제안하는 것도 가능할 것으로 기대된다.

현재 제약이나 바이오 분야에서 신약 개발 기간 단축을 위해 활용되는 기술이 건설분야에도 적용되는 것으로, 도로의 포트홀을 저감하거나 콘크리트의 강도를 향상시킬 수 있는 새로운 첨가제의 분자 구조를 AI가 제안하는 것이다.

최근 구조물의 성능을 향상시키고 친환경성을 높이기 위해 새로운 소재나 첨가제, 보강제 등을 활용하고자 하는 건설업계의 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 특히, 건설분야 민간기업 주도의 소재 개발 지원을 위해서는 개발 소재의 분석에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 건설 소재 데이터 플랫폼 구축 연구가 매우 필요하다.

건설연에서는 1차 수요조사를 통해 데이터베이스에 등록 대상 소재를 일부 선정했다. 건설 소재 개발에 관심 있는 중소기업들의 참여를 높이고 다양한 건설 소재에 대한 데이터베이스를 확보하기 위해 2차 수요조사를 10월까지 진행할 예정이다. 건설 소재 개발과 평가에 관심이 있는 기업은 자유롭게 신청 및 지원이 가능하다.

김병석 건설연 원장은 “향후 건설 소재 데이터베이스를 확대해 나가고 예측 정밀도를 향상시킨다면 건설 소재 개발 과정이 더욱 체계적이고 효율적으로 변화할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

분자 수준의 시뮬레이션을 통한 재료 물성의 예측 개념. [출처=건설연]

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