엘스비어-LG AI연구원, 이미지 속 화학정보 읽는 AI 도입

-엘스비어, 화학 정보 검색 설루션 ‘리액시스’에 LG AI연구원 화학 특화 AI 비전 기술 적용

-특허·논문 속 구조식·반응식 이미지를 검색 가능한 데이터로 전환… 분자 검출·OCSR 통합 모델

-다음 단계로 반응 정보 추출 추진… 화학 특화 AI·콘텐츠 결합한 공동 과제 모색

글로벌 정보 분석 기업 엘스비어와 LG AI연구원이 특허와 과학 문헌 속 구조식·반응식 이미지에 담긴 화학 물질 정보를 검색 가능한 데이터로 바꾸는 기능을 화학 정보 검색 설루션 ‘리액시스(Reaxys)’에 도입했다고 5일 밝혔다.

화학 연구에 필요한 물질·반응 정보의 상당 부분은 텍스트가 아니라 구조식과 반응식 이미지로 실려 있다. 이 때문에 연구자는 특정 화합물이나 반응이 이미 보고됐는지 확인하려면 문서를 일일이 넘겨 봐야 했다. 구조식은 원자와 결합선의 배치에 따라 의미가 달라져, AI가 결합 하나만 잘못 읽어도 전혀 다른 화합물로 식별할 수 있다는 점이 자동화의 걸림돌이었다.

엘스비어는 리액시스의 데이터 추출·큐레이션 과정에 LG AI연구원이 개발한 화학 특화 AI 비전 기술을 적용했다. 이 기술은 분자 검출, 반응식 분석, 광학 분자구조 인식(OCSR) 기능을 하나의 모델에 통합했다. LG AI연구원이 공개한 벤치마크에 따르면 문서 한 페이지 전체의 화학정보를 추출하는 평가에서 기존 대안 기술보다 높은 성능을 보였다.

정확도 관리도 거쳤다. 각 추출 파이프라인은 실제 적용 전 기존 리액시스 벤치마크로 검증되며, 전체 파이프라인도 확대 적용에 앞서 엘스비어 데이터와 워크플로 도구 전반에서 품질 검증을 받았다. 양사는 이를 통해 물질과 반응, 생물활성, 생물학적 표적, 물질 특성 정보의 추출·큐레이션 역량이 강화됐다고 설명했다. 신규성 조사와 경쟁정보 분석, 합성 경로 설계는 물론 구조가 복잡한 무기화학·유기금속화학 분야에서 활용도가 클 것으로 보인다.

미리트 엘도르(Mirit Eldor) 엘스비어 생명과학부 대표는 “화학자가 어떤 물질이 이미 합성됐는지 확인하려고 도표나 이미지를 판독하는 데 시간을 들일수록 새로운 화학적 발견에 쓸 시간은 줄어든다”며 “LG AI연구원과의 협력으로 이미지에 담긴 더 많은 화학정보를 리액시스에서 검색·활용할 수 있게 됐다”고 말했다.

이화영 LG AI연구원 AI사업개발부문장은 “화학에서는 모든 결합과 공간적 배치가 중요한 의미를 지니기 때문에 과학 이미지를 이해하려면 화학에 특화해 설계된 AI가 필요하다”며 “엘스비어와의 기술 통합으로 화학 특화 AI가 가공되지 않은 시각 데이터를 전 세계 연구자가 쓸 수 있는 구조화된 지식으로 바꿀 수 있음을 입증하고 있다”고 밝혔다.

한편 양사는 다음 단계로 반응 정보 추출을 추진해 이미지 기반 추출 범위를 개별 물질에서 화학 반응으로 넓힐 계획이다. 2020년 12월 설립된 LG AI연구원은 초거대 AI 모델 ‘엑사원(EXAONE)’을 개발해 왔으며, 엘스비어는 정보 분석 기업 RELX 계열로 170개국에서 연구·의료 분야 정보 설루션을 제공하고 있다.

Welaunch 지현우 기자

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