이종근 국립창원대 교수 논문의 그림초록.(사진=국립창원대 제공)

국립창원대학교 스마트그린공학부는 이종근 교수가 고려대학교, 세종대학교와 공동으로 수행한 연구를 통해 공학 분야 상위 2.5%(JCR rank 5/179)에 해당하는 국제저명학술지 ‘Engineering Applications of Artificial Intelligence’에 논문을 게재했다고 23일 밝혔다.

해당 연구는 환경 시스템 내에 존재하는 미세입자의 산화 잠재력(oxidative potential, OP)을 머신러닝 기법을 적용해 예측하고 평가한 것으로, 최근 크게 관심을 받는 인공지능 기술의 환경공학 분야 적용을 통해 도출된 성과물이다.

구체적으로 이번 연구에서는 머신러닝을 기반으로 미세입자의 구성성분를 통해 OP를 예측하고 시료 내 이온, 금속, 탄소계 물질 등 화학성분과 OP 간의 관계를 규명했다.

특히 설명 가능한 인공지능(explainable AI)을 통해 각 화학성분이 OP에 미치는 기여도를 정량화하고, 미세입자의 산화 과정에서 황산염(SO42-), 질산염(NO3-), 그리고 암모늄(NH4+) 등 2차 생성 입자가 미세입자의 독성에 크게 영향을 미치는 것을 확인했다.

이종근 국립창원대 교수는 “이번 연구는 기존의 환경 시스템 내 미세입자 관리 시 단순 농도 중심 평가에서 벗어나 화학적 독성 기반의 위해도 예측으로 전환해 나아가야 한다는 새로운 패러다임을 제시한 점에서 의미가 있다. 또한 향후 전국적으로 설치돼 있는 자동측정기를 통해 수집되는 대규모 OP 데이터 분석을 바탕으로 관련 정책 의사결정 과정에 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다.