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[IT뉴스]AI로 만든 전자혀, 쓸만하네

온카뱅크관리자

2024-10-11 10:15:00

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">AI와 그래핀 이용해 개발<br>액체 미묘한 성분 차이 구분<br>식품, 의료 등 다양한 분야 활용 기대</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="PlJGRBzTJI">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="Q9yPSANfLO" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="연구진이 만든 전자혀의 모습 [사진=펜실베이니아주립대]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/11/mk/20241011101502453xgxv.png" data-org-width="700" dmcf-mid="VHKwqHYcnv" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/11/mk/20241011101502453xgxv.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            연구진이 만든 전자혀의 모습 [사진=펜실베이니아주립대]
           </figcaption>
          </figure>
          <div dmcf-pid="xyo5i2KGns" dmcf-ptype="general">
           미국 펜실베이니아 주립대 연구팀이 인공지능(AI)을 기반으로 ‘전자 혀’를 만들었다고 밝혔다. 연구 결과는 학술지 ‘네이처’ 10일 자에 게재됐다.
          </div>
          <p dmcf-pid="yMFL5Isdim" dmcf-ptype="general">연구진에 따르면 이 기술은 물의 함량이 다른 우유는 물론 탄산음료와 커피 블렌드, 과일 주스의 부패 여부, 식품 안전과 관련된 문제 등을 신속하고 정확하게 식별할 수 있는 것으로 나타났다. 연구진은 “식품 생산과 안전 분야뿐만 아니라 의료 진단에서도 유용하게 활용될 수 있을 것”으로 전망했다.</p>
          <p dmcf-pid="Wiuj0vloMr" dmcf-ptype="general">전자 혀 센서는 화학적 이온을 감지할 수 있는 그래핀 기반의 장치로, AI를 통해 학습된 신경망과 연결돼 있다. 연구팀은 초기 연구에서 인간이 지정한 20개의 매개변수를 통해 전자 혀가 우유, 탄산음료, 커피 블렌드 및 과일 주스의 신선도 등 다양한 시료를 80% 이상의 정확도로 식별할 수 있음을 확인했다. 이후 연구에서는 AI가 스스로 데이터를 분석해 판단하는 방식을 적용했으며 이 방식으로 정확도가 95% 이상까지 향상됐다.</p>
          <p dmcf-pid="Y0mBDdRuLw" dmcf-ptype="general">연구 책임자인 삽타르시 다스 펜실베이니아주립대 교수는 “전자 혀를 개발하는 과정에서 우리는 단순히 혀의 기능을 모방하는 데 그치지 않고, 음식의 미묘한 차이를 인식하는 뇌의 작용을 모사하려 했다”고 설명했다. 실제로 인간의 혀는 음식의 다섯 가지 기본 맛(단맛, 신맛, 쓴맛, 짠맛, 감칠맛) 외에도 다양한 화학 물질과 상호작용하며 그 맛을 구별하는데, 뇌의 미각 피질이 이러한 복잡한 정보를 해석한다. 연구팀은 인간의 미각 피질과 유사한 역할을 하는 신경망 알고리즘을 설계하여 데이터를 분석했다.</p>
          <p dmcf-pid="GzhVOonbJD" dmcf-ptype="general">특히 이 연구는 AI가 어떻게 의사결정을 내리는지를 분석하는 데 주목했다. 공동 저자인 앤드류 파논 박사과정 연구원은 “우리는 게임 이론에서 사용되는 샤플리 설명법(Shapley additive explanations)을 통해 AI가 결정을 내린 후 그 과정에서 어떤 데이터를 중요하게 고려했는지를 파악했다”고 밝혔다. 이를 통해 AI의 판단 과정이 더 명확해졌고, 신경망이 인간이 설정한 매개변수 외에도 중요하다고 판단한 데이터를 종합적으로 고려하여 결론을 도출함을 알 수 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="H5kUjQ6FnE" dmcf-ptype="general">이 전자 혀는 특히 유연성과 경제성 면에서 큰 장점을 갖추고 있다. 센서의 불완전성에도 불구하고 AI는 이를 통합적으로 처리해 정확한 판단을 내릴 수 있기 때문에, 센서 제조 과정에서 완벽한 정밀도가 요구되지 않는다. 이러한 특성 덕분에 연구팀은 다양한 산업 분야에서 이 기술이 널리 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.</p>
          <p dmcf-pid="X5kUjQ6Fdk" dmcf-ptype="general">다스 교수는 “우리는 자연이 완벽하지 않지만 여전히 강력한 결정을 내리는 것처럼, 약간의 불완전함을 수용할 수 있다는 것을 발견했다”며 전자 혀의 실용적 가능성을 강조했다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 매일경제 &amp; mk.co.kr. 무단 전재, 재배포 및 AI학습 이용 금지</p>

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