전북대 화학과, 로봇·AI 결합 화학실험 교육 도입

전북대학교 화학과가 로봇과 인공지능(AI)을 활용한 화학실험 시스템을 정규 교육과정에 도입하며 미래형 연구·교육 모델 구축에 나섰다.

전북대 화학과는 로봇팔과 AI를 결합한 화학실험 시스템을 학부 교육에 적용해 학생들이 첨단 자동화 기술과 데이터 기반 연구 방식을 직접 경험할 수 있도록 하고 있다고 1일 밝혔다.

최근 과학기술 분야에서 AI와 자동화 기술의 중요성이 커지는 가운데 전북대는 연구 현장에서 활용되던 첨단 기술을 교육 현장으로 확대 적용해 실험 교육 혁신을 추진하고 있다.

학생들은 이번 교육을 통해 AI 모델을 활용한 실험 결과 예측과 로봇팔 제어를 통한 화학실험 자동화 과정을 배우게 된다. 반복적인 실험이나 안전관리가 필요한 과정을 자동화함으로써 미래 연구 환경에 대한 이해를 높일 수 있도록 구성됐다.

실제 실험은 기초 화학실험인 산·염기 반응을 중심으로 진행된다. 액체분주기가 산과 염기, 지시약 용액을 정량 분주하면 로봇팔이 바이알 이동과 교반기 배치, 촬영 스테이지 이송 등 일련의 과정을 자동으로 수행한다. 이후 촬영된 이미지는 즉시 분석돼 실험 결과 해석에 활용된다.

또한 반복 실험을 통해 축적된 데이터와 이미지를 바탕으로 pH 예측과 최적 용액 조성 탐색, 산·염기 적정 분석 등 AI 기반 모델을 구축한다. 학생들은 실험 수행부터 데이터 분석, 조건 최적화까지 이어지는 이른바 ‘클로즈드 루프(Closed-loop)’ 실험 과정을 직접 경험하게 된다.

전북대는 이를 통해 학생들이 전통적인 화학 지식은 물론 인공지능과 자동화, 데이터 기반 사고 역량까지 함께 갖춘 융합형 인재로 성장할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

향후에는 다양한 실험 교과목으로 적용 범위를 확대해 학생 참여형 AI 실험교육 모델로 발전시켜 나갈 계획이다.

이승재 전북대 화학과장은 “전통적인 실험 교육을 넘어서는 현대적 교육 프로그램 도입을 통해 학생들의 학습 동기를 높이고 현장 실무형 인재 양성 기반을 마련했다”며 “미래 산업이 요구하는 융합 역량을 갖춘 인재 양성에 더욱 힘쓰겠다”고 말했다.

한편 이번 교육용 로봇·AI 시스템은 전북대 화학과 김동연 교수를 비롯한 AI 교육선진화팀이 교육부 국립대학육성사업과 BK21 사업 지원을 받아 구축했다.

송효철 기자 /

입력 : 2026년 06월 01일