엘스비어, LG AI 기술로 화학정보 검색 확대…논문 속 그림까지 분석

LG AI연구원과 글로벌 학술정보 기업 엘스비어가 인공지능(AI)으로 논문과 특허 속 화학 구조식을 읽어내는 기술을 상용 서비스에 적용했다. 그동안 이미지로만 존재해 검색하기 어려웠던 화학정보를 데이터로 바꿔 연구자가 필요한 물질과 반응 정보를 쉽게 찾도록 지원한다. 엘스비어는 LG AI연구원이 개발한 화학 특화 시각 인식 기술을 자사 화학정보 검색 서비스 '리액시스'에 도입했다고 5일 밝혔다. 이 기술은 이미지 속 분자구조와 결합 관계를 분석해 컴퓨터가 검색할 수 있는 정보로 변환한다. 기존에는 화학 연구자가 특정 물질이나 반응을 찾으려면 논문과 특허에 실린 구조식을 직접 확인해야 했다. 화학 물질 구조와 반응 과정이 글자가 아닌 그림으로 표현된 경우가 많아 일반적인 검색 기술로는 필요한 정보를 찾기 어려웠기 때문이다. 화학 구조식은 작은 차이에도 의미가 달라진다. 원자 사이 결합선 하나만 잘못 읽어도 다른 화합물로 인식할 수 있다. 특히 구조가 복잡한 무기화학과 유기금속화학 분야에서는 이러한 정보를 정확하게 추출하는 작업이 중요하다. LG AI연구원은 이를 해결하기 위해 화학에 특화된 시각 인식 모델을 개발했다. 분자를 찾아내는 기능과 반응식 분석, 광학 분자구조 인식(OCSR) 기술을 하나의 모델에 통합했다. AI는 문서에 포함된 화학 구조식을 찾아 원자와 결합 관계를 분석하고 이를 데이터로 변환한다. 연구자는 변환된 정보를 활용해 특정 화합물이 기존 연구에 등장했는지 확인하거나 관련 물질과 반응을 검색할 수 있다. 엘스비어는 이 기술을 리액시스 데이터 추출과 검수 과정에 적용했다. 리액시스는 화학 물질과 반응, 생물활성, 생물학적 표적, 물질 특성 등 연구에 필요한 정보를 제공하는 서비스다. 이번 기술 도입으로 엘스비어는 기존에 이미지 형태로 남아 있던 화학정보를 더 빠르고 폭넓게 추출할 수 있게 됐다고 설명했다. 연구자는 이를 활용해 새로운 물질을 탐색하거나 기존 연구와 중복되는지 확인하고 합성 경로를 설계하는 데 필요한 정보를 찾을 수 있다. 성능 검증도 진행했다. LG AI연구원이 공개한 자체 평가에서 해당 모델은 문서 한 페이지 전체에 담긴 화학정보를 추출하는 시험에서 기존 대안 기술보다 높은 성능을 기록했다. 엘스비어는 실제 서비스 적용에 앞서 리액시스 기존 평가 기준을 활용해 정보 추출 정확도를 확인했다. 대량 문서를 처리하는 과정에서도 데이터 품질을 유지할 수 있도록 관련 시스템과 작업 절차를 검증했다. 양사는 앞으로 화학 반응 정보 추출 분야로 협력을 확대할 계획이다. 개별 물질 구조를 읽어내는 데서 나아가 반응에 사용된 물질과 생성물 등 관련 정보를 더욱 폭넓게 확보해 리액시스 검색 데이터를 확충한다는 구상이다. 미리트 엘도르 엘스비어 생명과학부 대표는 "화학자가 어떤 물질이 이미 합성됐는지 확인하기 위해 도표나 이미지를 판독하는 데 시간을 들일수록 새로운 화학적 발견에 투입할 시간은 줄어든다"며 "LG AI연구원과 협력은 이미지에 담긴 더 많은 화학정보를 추출해 리액시스에서 큐레이션하고 검색·활용할 수 있게 함으로써 연구자들이 새로운 발견에 몰입할 수 있도록 해준다"고 설명했다. 이화영 LG AI연구원 AI사업개발부문장은 "과학 이미지를 이해하려면 화학에 특화해 설계된 AI가 필요하다"면서 "엘스비어와 기술 통합을 통해 첨단 화학 특화 AI가 가공되지 않은 시각 데이터를 전 세계 연구자들이 활용할 수 있는 구조화된 지식으로 원활하게 전환할 수 있음을 입증하고 있다"고 말했다.