[아이티데일리] 중국 연구진이 인공지능(AI)을 활용해 화성에서 산소를 추출할 수 있는 ‘AI 로봇 화학자’를 개발했다고 네이처지 온라인판이 전했다. 개발된 로봇 화학자는 화성에서 발견된 물질을 사용해 물을 분해하고 산소를 방출하는 촉매를 생성한다. 이 아이디어는 기존의 산소 생성 기술을 보완하거나 화성에서 유용한 자원을 합성할 수 있는 다른 촉매 개발로 이어질 수 있다고 한다.

영국 리버풀 대학교의 화학자 앤디 쿠퍼 교수는 “우주인이 화성에 머무는 계획을 실행하려면 현지의 재료나 자원을 활용해야 한다”면서 “이번 연구는 그런 면에서 큰 가치가 있다”고 설명했다. 이 연구 결과는 네이처 시네시스(Nature Synesis)에 실렸다.

연구는 안후이성 허페이(Hefei)에 있는 중국 과학기술대학교의 준 지앙 교수팀이 주도했다. 지앙 교수팀은 로봇 팔이 달린 냉장고 크기의 이동식 기계를 사용, 화성에서 왔거나 화성 표면을 모방해 지구에서 수집한 5개의 운석을 분석했다. 팀의 연구 목표는 기계가 재료로부터 유용한 촉매를 생산할 수 있는지 조사하는 것이었다.

AI 기반 시스템은 산과 알칼리를 이용해 물질을 용해하고 분리한 뒤 생성된 화합물을 분석했다. 이는 화성의 극과 행성 표면 아래에 얼음으로 존재하는 것으로 알려진 물을 분해할 수 있는 화학 물질에 대한 370만 개 이상의 공식 검색의 기초를 형성했다.

이를 인간 연구원이 수행했다면 2000년이 소요됐을 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구 결과, 물에서 산소를 방출할 수 있는 산소 진화 반응 촉매가 만들어졌으며, 이는 화성 임무에 사용할 수 있다는 결론이 내려졌다. 지앙은 “화학 두뇌를 갖춘 로봇 AI 시스템은 인간의 지도 없이도 화성 광석의 화합물을 이용할 수 있다고 생각한다"고 말했다.

물에서 산소를 생산할 수 있는 촉매를 화성에서 만들 수 있다면 지구에서 촉매를 운반할 필요가 없어진다. 지앙은 ”개발된 시스템이 시간당 화성 물질 1평방미터당 거의 60g의 산소를 생산할 수 있어 향후 우주비행사가 지구에 도착하기까지 사용할 산소를 지구에서 운반할 필요까지도 없앨 수 있을 것“이라고 기대했다. 지앙은 특히 이 로봇이 수년간 지속적으로 작업할 수 있다고 부연했다.

그러나 MIT 헤이스택 연구소의 마이클 헤크트는 화성에서 산소를 만들 수 있는 더 쉬운 방법이 있다고 지적했다. 그는 2021년 2월 화성에 착륙한 NASA의 퍼시비어런스 탐사선에 탑재된 화성 산소 현장 활용 실험(MOXIE)의 수석 연구원으로서, 대부분 탄소로 구성된 화성 대기에서 산소 생산을 성공적으로 시연했었다.

당시 MOXIE는 탐사선의 출력이 낮아 한 번에 몇g의 산소를 생산하는 데 그쳤다. 그러나 미래에는 MOXIE의 확장 버전을 사용해 인간 거주에 충분한 산소를 생산할 수 있다고 한다. MOXIE는 또한 지구로 돌아오는 비행선을 발사하는 데 필요한 로켓 연료의 산화제 역할을 할 만큼 충분한 양의 가스를 생산할 수 있다고 한다. 헤크트는 “시간당 2~3kg을 생산할 수 있으며 확장하는 데 장애물은 없다”고 강조했다. 다만 이는 다른 화학 분야로의 응용 가능성에 대해서는 확인된 바 없다. 

지앙은 AI 로봇 화학자가 식물 비료 등을 위한 촉매를 생산하는 데에도 사용될 수 있다고 설명했다. 다양한 화학 물질을 만들 수 있다는 것. 또한 우주인의 발길이 닫는 여러 행성에서 활용할 수 있다고 덧붙였다.