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첨단기술정보

유전자 알고리듬을 이용한 신소재의 탐색

전문가 제언: 생물 시스템은 유전적 돌연변이, 번식, 진화를 통해 최적화를 이룬다. 이런 최적화 과정을 강하고 에너지 효율이 더 높으면서 저가의 신소재 설계에 적용할 수 있으면 좋을 것이다. 그러나 각각의 재료에 있어서 미세구조 변수들의 수많은 조합이 가능하고, 미세구조와 벌크 성질 간의 복잡한 관계들도 대부분 잘 알려져 있지 않기 때문에 그것은 쉬운 일이 아니다. 따라서 재료설계의 전통적 접근 방법은 종종 고차원의 변수공간을 통하여 가능성 있는 조합을 시행착오적으로 탐색하는 것이다. 그러나 유전자 알고리듬과 같이 진화에 기반을 둔 알고리듬을 개발한다면 수많은 미세구조의 변수들과 재료 성질 간의 복잡한 관계들을 미리 알지 못하더라도 최종 진화의 결과를 예측하는 것이 가능할 것이다. 최근 Miskin과 Jaeger(Nature Materials, 12, 326~331, 2013)는 그런 유전자 알고리듬을 개발하여 과립재료(granular materials)의 기계적 성질을 최적화하는 데 성공하였다.