알리바바 AI 에이전트, 4종의 새로운 초전도체 발견…글로벌 연구 경쟁에 합류

알리바바 그룹 홀딩스 Ltd.의 DAMO 아카데미가 인공지능 에이전트를 활용해 68,000종의 잠재적 초전도 물질을 예측하고 4종의 신규 물질을 실험적으로 확인함으로써, 재료과학 분야에서 AI 기반 연구 성과 중 가장 큰 규모 중 하나를 기록했다.

알리바바 DAMO 아카데미가 인민대학교 및 중국과학원대학교와 공동으로 구축한 AI 에이전트는 68,000종의 가능한 초전도 물질을 예측하고 4종의 실험적으로 확인된 화합물을 제공했다고 컨소시엄이 7월 3일 밝혔다. ElementsClaw라고 명명된 이 시스템은 대규모 언어 모델(LLM)과 특수 물리 시뮬레이션 도구를 결합하여 후보 물질을 자율적으로 설계, 선별 및 검증한다. 이는 6월에 머신러닝 방식을 통해 2종의 신규 초전도체를 확인한 글로벌 SuperC 컨소시엄의 접근법에 필적하는 엔드투엔드 파이프라인이다.

"ElementsClaw는 초전도체 발견을 위해 특별히 구축된 업계 최초의 산업용 AI 에이전트입니다."라고 연구팀은 성명을 통해 밝혔다. 이 시스템은 자연어 처리(NLP)와 밀도범함수이론(DFT) 계산을 통합하여, 연구자가 각 시뮬레이션을 수동으로 구성할 필요 없이 물질 화학 특성을 추론하고 전자적 특성을 예측할 수 있게 한다.

4종의 확인된 화합물은 실험실에서 합성된 후, 자화 및 전기 수송을 포함한 다양한 측정 방식을 통해 벌크 초전도 특성을 검증받았다. 컨소시엄은 후속 연구를 가속화하기 위해 계산된 전자 구조와 합성 매개변수를 포함한 68,000개 예측 데이터의 전체 데이터셋을 오픈소스로 공개했다. 이와 비교해, 알토대학교의 파이비 토르마가 이끌고 라이스대학교와 프린스턴대학교 연구진이 참여한 SuperC 컨소시엄은 6월 17일 《Physical Review Research》에 발표한 연구에서 머신러닝 사전 선별, 밀도범함수이론 계산, 실험 합성의 3단계 파이프라인을 통해 두 종의 카고메 격자 초전도체(YRu3B2 및 LuRu3B2)를 확인한 바 있다.

ElementsClaw가 다른 AI 발견 시스템과 다른 점

ElementsClaw의 아키텍처는 독립형 분류기를 사용하는 대신 대규모 언어 모델을 추론 코어로 내장했다는 점에서 기존 접근법과 차별화된다. 이 에이전트는 연구 논문을 해석하고, 합성 레시피를 추출하며, 결정 구조에 대한 수정 사항을 자율적으로 제안할 수 있다. 이후 물리 시뮬레이션을 실행하여 임계 온도와 전자적 안정성을 추정하고, 예측된 생존 가능성에 따라 후보 물질의 순위를 매긴 후 최상위 결과를 물리적 실험실로 전송한다.

대조적으로 SuperC 컨소시엄의 방식은 알려진 초전도체 특성에 대해 훈련된 머신러닝 모델을 사용하여 후보군을 사전 선별한 후, 가장 유망한 후보들에 대해 표적화된 밀도범함수이론 계산을 수행한다. 이 접근법은 카고메 격자군에서 YRu3B2와 LuRu3B2를 식별했으며, 각각의 임계 온도는 0.81K와 0.95K로 상온에 훨씬 못 미치지만 파이프라인을 검증하기에는 충분한 수준이다. 토르마는 이 방법이 궁극적으로 수십억 개의 후보 물질을 선별할 수 있을 것이라고 말했다.

상온 초전도체의 의미는?

실용적인 초전도체(상온에서 전기 저항 없이 전력을 전달하는 물질)에 대한 탐색은 2022년과 2023년 상온 초전도체 주장에 대한 고위급 논문 철회 이후 더욱 강화되었다. 극저온 냉각 없이 300K에서 작동하는 물질이 개발된다면 전력망, 데이터센터 및 컴퓨팅 하드웨어의 글로벌 에너지 소비를 혁신적인 수준으로 줄일 수 있다. 초전도체는 이미 MRI 기기, 양자 컴퓨터 및 핵융합로 자석을 가능하게 하지만, 각 응용 분야는 대규모 배치를 제한하는 값비싼 액체 헬륨 냉각을 필요로 한다.

알리바바의 ElementsClaw 데이터셋 오픈소스 공개는 학계 및 산업계 연구자들에게 수개월의 계산 시간이 소요되었을 수천 개의 후보 구조에 대한 접근을 제공한다. 알리바바는 예측 실행의 계산 비용이나 확인된 4종 화합물의 구체적인 화학 조성은 공개하지 않았다.

알리바바 주식은 7월 2일 뉴욕 증시에서 92.34달러에 거래되었으며, 연초 대비 18% 상승했다. 이 회사는 대규모 언어 모델과 컴퓨터 비전 시스템도 개발하는 DAMO 아카데미를 통해 AI 연구에 막대한 투자를 해왔다. 이번 초전도체 물질 발견은 알리바바의 AI 역량을 핵심 전자상거래 및 클라우드 사업을 넘어 확장하며, 과학 컴퓨팅 서비스나 물질 라이선싱을 통해 연구 인프라를 수익화할 수 있는 새로운 경로를 열 가능성이 있다.

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