AI로 액체가 뭔지 판별하는 전자혀

인간의 미각은 수천 년에 걸친 진화의 산물이다. 인간은 민감한 혀를 갖고 있기 때문에 인체에 유해한 물질을 인식하고 음식과 음료를 즐기는 게 가능하다. 하지만 기계 센서는 아직 인간의 혀처럼 정밀한 물질 인식 정확도를 갖고 있지 않다.

IBM은 이런 이유로 휴대할 수 있는 소형 장치로 손쉽게 액체가 마시기 적합한 것인지 여부를 판별할 수 있는 전자 혀 하이퍼테이스트(Hypertaste)를 개발하고 있다. 하이퍼테이스트는 AI를 이용해 액체를 분석하는 장치로 복잡한 액체도 빠르게 식별해준다. 조합 감지라는 기술을 통해 최소한의 하드웨어로 고급 액체 분석을 할 수 있다. 조합 센싱은 개별 센서를 다른 화학물질에 동시 반응시키는 교차 감지형 센서 어레이를 구축해 분석 대상인 액체가 갖는 특성을 식별하는 모양이다.

센서 어레이를 액체 속에 담가서 사용하는데 이렇게 하면 AI 어시스트 센서가 인간의 맛과 냄새 감각을 닮은 조합 패턴에서 액체 화학 패턴을 인식한다. 하이퍼테이스트는 액체별 고유 전압신호를 센서 어레이에서 기억하고 오렌지 주스라면 이 수치라는 식으로 액체마다 다른 전압 정보를 수집해 액체가 뭔지 알아본다. 또 센서 부분은 폴리머 기반으로 교환 가능한 설계를 취하고 있다.

수집한 데이터는 단말 혹은 클라우드에서 훈련된 기계학습 알고리즘으로 분석된다. 기계학습 알고리즘은 액체 데이터베이스 검사 중 액체와 가장 과학적으로 유사한 걸 확인한다. 분석 결과는 모바일앱을 통해 확인할 수 있다. 또 개념증명 테스트 당시에는 분석 결과가 나올 때까지 불과 1분 미만이었다고 한다.

IBM은 하이퍼테이스트가 다양한 산업에서 활약할 가능성이 있다고 보고 있다. 공급망이나 제조업, 환경, 생명과학 등 분야에서의 응용을 주목하고 있다. IBM은 호수나 강에서 수질 검사, 제조업체 원료 성분 확인, 위조 와인과 위스키 식별 등 여러 사례를 들고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.