AI 기반 소재 개발, 데이터 표준화로 가속

다음은 대한민국 정부 부처에서 발표한 보도자료를 바탕으로 작성된 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

산업통상자원부 국가기술표준원은 2025년 7월 22일, AI 기반 소재 개발을 가속화하기 위해 화학, 금속, 세라믹, 섬유 등 4대 소재 분야의 '소재 실험 데이터' 구조를 대한민국 국가표준(KS X 2505)으로 제정했습니다. 이번 표준 제정은 소재 개발 과정에서 생성되는 조성, 공정, 물성 데이터를 체계적으로 수집하고 연구자 간 데이터 호환성을 확보하여, AI 모델 학습을 통한 최적의 원료 조합 및 공정 조건 도출을 가능하게 합니다. 이를 통해 소재 기업의 개발 기간을 단축하고 효율성 및 성공률을 높여 국내 소재 산업의 경쟁력을 강화하는 데 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

2. 주요 내용

• 대한민국 국가표준(KS X 2505) 제정: 산업통상자원부 국가기술표준원은 2025년 7월 22일, 'KS X 2505 소재 개발 과정의 공통 데이터 구조'를 국가표준으로 공식 제정했습니다. 이 표준은 소재 실험 시 생성되는 조성(원료 구성), 공정(제조 과정), 물성(특성) 데이터의 공통 구조와 수집 양식을 정의하여 데이터의 체계적인 관리를 가능하게 합니다.

• AI 기반 소재 개발 가속화 및 데이터 호환성 확보: 이번 표준 제정의 핵심 목적은 AI(인공지능) 기반 소재 개발을 위한 필수 요건인 '연구자 간 데이터 호환성'을 확보하는 것입니다. 기존에는 데이터 표준 부재로 인해 기관 간 데이터 공유 및 AI를 활용한 협업 연구에 제약이 많았으나, 표준화를 통해 이러한 문제를 해결하고 AI 모델 학습에 필요한 고품질 데이터 확보를 용이하게 합니다.

• 4대 핵심 소재 분야 데이터 표준화: 이번 국가표준은 화학, 금속, 세라믹, 섬유 등 국내 소재 산업의 핵심 4개 분야에 걸쳐 적용됩니다. 각 분야의 소재 개발 과정을 '조성-공정-물성'의 3단계로 명확히 구분하고, 각 단계에서 필요한 데이터 항목을 표준화하여 범용성과 활용성을 높였습니다.

• 총 60개 데이터 구조 및 항목 표준화: KS X 2505 표준은 원료명, 투입량 등 총 60개의 세부 데이터 구조 및 항목을 표준화했습니다. 또한, 각 단계별 필수 입력값, 단위, 데이터 유형 등을 구체적으로 정의하여 실험 조건과 측정 결과를 일관되고 체계적으로 기록할 수 있도록 구성되어, 데이터의 신뢰성과 활용도를 극대화합니다.

• 소재 기업의 개발 효율성 증대 기여: 표준화된 데이터를 활용함으로써 소재 기업들은 고품질의 데이터를 손쉽게 생성하고, 이를 AI 모델의 학습 데이터로 활용하여 최적의 원료 조합 및 공정 조건을 도출할 수 있습니다. 이는 신소재 개발에 소요되는 장기간의 반복 실험을 줄이고, 개발 기간 단축 및 개발 효율성, 성공률 향상에 직접적으로 기여할 것입니다.

• 「가상공학플랫폼구축 사업」의 일환: 이번 소재 데이터 국가표준 제정은 산업통상자원부가 추진 중인 「가상공학플랫폼구축 사업(소재 데이터 사업)」의 중요한 부분입니다. 이는 AI와 데이터를 활용한 가상 환경에서의 소재 개발 및 검증을 목표로 하는 더 큰 국가적 이니셔티브의 핵심 단계임을 의미합니다.

• 산업 전반의 AI 활용 확산 기반 마련: 김대자 산업부 국가기술표준원장은 이번 표준이 기업의 소재 개발 기간 단축과 효율성 증대에 기여할 것이라고 강조하며, 앞으로도 다양한 산업 분야에서 AI 활용이 확산될 수 있도록 필요한 표준화를 적극적으로 추진해 나갈 것이라고 밝혔습니다. 이는 소재 분야를 넘어 국가 산업 전반의 디지털 전환과 AI 도입을 촉진하는 선례가 될 것입니다.

3. 배경 및 목적

소재 산업은 신제품 개발 시 수많은 반복 실험을 통해 데이터를 축적하는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 실험 과정에서 생성되는 데이터는 소재 개발의 핵심 자산이지만, 그동안 데이터 수집 양식이나 구조에 대한 통일된 표준이 없어 연구기관이나 기업 간 데이터 공유 및 활용에 심각한 제약이 있었습니다. 각기 다른 방식으로 수집된 데이터는 호환성이 낮아 통합 분석이 어렵고, 이는 곧 AI(인공지능) 모델 학습에 필요한 양질의 대규모 데이터 확보를 방해하는 요인으로 작용했습니다. 특히, 선진국에 비해 업력이 짧은 국내 소재 기업들은 데이터 축적 및 활용 역량 면에서 상대적으로 불리한 위치에 있어, 데이터 기반의 혁신적인 소재 개발이 더욱 절실한 상황이었습니다.

이러한 배경 속에서 산업통상자원부 국가기술표준원은 AI 기반 소재 개발의 필수 요건인 '연구자 간 데이터 호환성'을 확보하고, 국내 소재 기업의 데이터 및 AI 기반 소재 개발을 촉진하기 위해 이번 국가표준(KS X 2505) 제정을 추진했습니다. 궁극적인 목적은 소재 개발의 비효율성을 해소하고, 데이터 기반의 신속하고 정확한 의사결정을 통해 소재 개발 기간을 획기적으로 단축하며, 개발 효율성과 성공률을 높여 국내 소재 산업의 글로벌 경쟁력을 강화하는 데 있습니다. 이는 산업부가 추진 중인 「가상공학플랫폼구축 사업(소재 데이터 사업)」의 핵심적인 일환으로, 미래 소재 산업의 디지털 전환을 선도하려는 국가적 의지를 담고 있습니다.

4. 세부 추진 내용

이번 국가표준(KS X 2505) 제정은 산업통상자원부 국가기술표준원의 주도로 2025년 7월 22일에 완료되었습니다. 표준화 대상은 화학, 금속, 세라믹, 섬유 등 4대 핵심 소재 분야의 실험 데이터이며, 소재 개발 과정을 '조성(Composition) – 공정(Process) – 물성(Property)'의 3단계로 명확히 구분하여 각 단계에서 필요한 데이터 구조와 항목을 정의했습니다.

구체적으로, 이 표준은 원료명, 투입량, 공정 변수(예: 온도, 압력), 물성 시험 결과(예: 강도, 내열성) 등 총 60개의 세부 데이터 구조 및 항목을 표준화했습니다. 각 항목에 대해서는 필수 입력값, 데이터 단위(예: kg, ℃), 데이터 유형(예: 숫자, 문자열) 등이 상세하게 정의되어 있습니다. 예를 들어, '조성' 단계에서는 원료의 고유 식별값(조성ID), 명칭(조성명), 구성 원료의 투입량 및 단위 등이 표준화되었고, '공정' 단계에서는 공정 작업의 고유 식별값(공정작업ID), 단위 공정명, 공정 변수 및 장비 정보 등이 포함됩니다. 마지막으로 '물성' 단계에서는 소재의 고유 식별값(소재ID), 물성 시험의 고유 식별값(물성시험ID), 시험 결과값 및 시험 방법, 시험 장비 정보 등이 체계적으로 정의되었습니다. 이러한 세부적인 정의를 통해 연구자들은 실험 조건과 측정 결과를 일관된 형식으로 기록하고 공유할 수 있게 되어, 데이터의 정합성과 활용성을 크게 높일 수 있습니다. 이 표준은 소재 기업들이 고품질의 데이터를 생성하고, 이를 AI 모델의 학습 데이터로 활용하여 최적의 원료 조합 및 공정 조건을 도출하는 데 실질적인 가이드라인을 제공합니다.

5. 기대 효과

이번 소재 실험 데이터 국가표준(KS X 2505) 제정은 국내 소재 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 변화와 함께 다양한 긍정적 효과를 가져올 것으로 기대됩니다. 가장 직접적인 효과는 소재 기업들의 개발 기간 단축과 개발 효율성 및 성공률 향상입니다. 표준화된 데이터를 통해 AI 모델은 더욱 정확하고 신속하게 최적의 원료 조합과 공정 조건을 예측할 수 있게 되므로, 기존의 장기간 반복 실험에 의존하던 개발 방식에서 벗어나 데이터 기반의 효율적인 개발이 가능해집니다. 이는 곧 신소재 개발에 소요되는 시간과 비용을 크게 절감하고, 시장 출시 시기를 앞당겨 기업의 경쟁력을 강화하는 데 기여할 것입니다.

또한, 데이터 호환성 확보를 통해 연구기관 및 기업 간의 협업 연구가 활성화될 것입니다. 서로 다른 기관에서 생성된 데이터도 표준화된 형식으로 손쉽게 공유하고 통합 분석할 수 있게 되어, 개별 기업이나 연구소가 단독으로 수행하기 어려웠던 대규모 연구나 복합적인 문제 해결이 용이해집니다. 이는 국내 소재 산업 생태계 전반의 연구 역량을 강화하고 시너지를 창출하는 기반이 될 것입니다. 궁극적으로는 국내 소재 기업, 특히 선진국 대비 업력이 짧아 데이터 축적에 어려움을 겪었던 기업들이 AI와 데이터를 활용한 혁신적인 소재 개발 역량을 확보하여 글로벌 시장에서 경쟁 우위를 확보하는 데 결정적인 역할을 할 것으로 예상됩니다. 이로 인해 국내 소재 산업의 고부가가치화와 지속 가능한 성장이 촉진될 것입니다.

6. 향후 계획

산업통상자원부 국가기술표준원은 이번 소재 실험 데이터 국가표준(KS X 2505) 제정을 시작으로, AI 기반 산업 혁신을 위한 표준화 노력을 지속적으로 확대해 나갈 계획입니다. 김대자 국가기술표준원장의 언급처럼, 앞으로도 다양한 산업 분야에서 AI 활용이 확산될 수 있도록 필요한 표준화를 적극적으로 추진해 나갈 방침입니다. 이는 소재 분야에 국한되지 않고, AI가 적용될 수 있는 다른 산업 영역에서도 데이터 표준화 및 관련 기술 표준 개발을 통해 AI 도입의 걸림돌을 제거하고 활용을 촉진하겠다는 의지를 보여줍니다.

구체적으로는 이번에 제정된 소재 데이터 표준의 현장 적용을 지원하고, 기업들이 표준을 활용하여 고품질 데이터를 구축할 수 있도록 교육 및 컨설팅 등의 후속 조치를 마련할 것으로 예상됩니다. 또한, 「가상공학플랫폼구축 사업」과의 연계를 더욱 강화하여, 표준화된 데이터를 기반으로 하는 가상 시뮬레이션 및 AI 기반 설계 플랫폼이 실제 산업 현장에서 효과적으로 활용될 수 있도록 지원할 것입니다. 장기적으로는 국제 표준화 동향을 주시하며 국내 표준을 국제 표준으로 제안하거나, 국제 표준과의 정합성을 확보하여 국내 소재 기업의 글로벌 경쟁력을 더욱 강화하는 방향으로 나아갈 것으로 보입니다. 이를 통해 대한민국은 AI 기반 소재 개발 분야에서 선도적인 역할을 수행하며 미래 산업을 이끌어 나갈 것입니다.