연세대, AI로 90년 우주 난제 '암흑물질' 푼다
과기정통부 AI 대학 혁신사업 선정… 2032년까지 6년간 120억 연구 지원
천체관측과 입자실험 AI로 통합… 신소재·의료 분야 파급효과 기대
[파이낸셜뉴스] 연세대학교 천문우주학과 지명국 교수 연구팀이 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 '2026년도 AI 기반 대학 과학기술 혁신사업' 연구센터에 14일 최종 선정됐다. 이에 따라 연구팀은 오는 2032년까지 6년간 총 120억원의 연구비를 지원받아 인공지능을 활용한 암흑물질 정체 규명 연구에 본격 착수한다.
이번 사업은 연세대가 주관하고 세종대와 경희대가 공동으로 참여하는 대형 학제 간 융합 프로젝트다. 연구팀은 우주 전체 물질의 약 85%를 차지하면서도 1930년대 처음 존재가 제기된 이후 90여년간 정체가 밝혀지지 않은 암흑물질의 비밀을 풀기 위해 인공지능 기술을 전면에 도입한다.
그동안 세계 각국 연구진이 암흑물질을 직접 찾아내기 위해 검출기 성능을 100억배 이상 높이며 실험을 이어왔지만 공인된 성과를 얻지 못했다. 연구팀은 이 난제를 해결하기 위해 은하 규모를 관측하는 천체물리학과 검출기 내 충돌 신호를 다루는 입자물리학의 데이터를 하나의 인공지능 추론 체계로 결합하는 새로운 방식을 제시했다.
핵심 연구 방법은 '시뮬레이션 기반 추론' 기술이다. 이는 실제 물리 현상을 컴퓨터 시뮬레이션으로 모사한 뒤 이를 인공지능 신경망에 학습시켜 직접 관측하기 어려운 물리적 특성을 정밀하게 추정하는 기법이다. 두 학문의 서로 다른 데이터 형태를 인공지능이 공통의 언어로 연결하는 셈이다.
국 예산이 투입되는 만큼 연구 성과의 사회적 환원과 인재 양성 계획도 추진된다. 연구센터는 연구 과정에서 구축한 대규모 학습 데이터와 인공지능 모델을 오픈소스로 외부에 전면 공개한다. 아울러 매년 학부생 여름학교를 개최해 6년간 총 240명에게 실제 데이터 분석 기회를 제공하고, 세 분야를 두루 아우르는 융합형 박사 인력 15명 이상을 배출할 방침이다.
이번 연구에서 개발되는 인공지능 기술은 기초과학 연구를 넘어 산업 전반으로 확장될 전망이다. 지명국 연세대 교수는 "암흑물질을 찾는 과정에서 개발하는 인공지능 방법론은 신소재 설계, 기후 예측, 의료 영상 분석 등 시뮬레이션을 활용하는 모든 분야에 그대로 적용될 수 있다"며, "답을 찾기 전에도 이 연구가 남기는 것이 있다"고 강조했다.
[email protected] 김만기 기자
