국도화학

우리가 매일을 살아가는 세상은 화학 소재로 연결되어 있습니다. 에폭시 수지와 폴리우레탄은 교량 구조를 강화하고, 선박용 고내식 코팅은 부식을 방지하며, 아크릴 소재는 건축물을 단열하고, 고순도 수지는 현대 사회의 핵심인 전자 제품을 보호합니다.

이러한 화학 소재를 개발하는 대표적인 기업이 바로 한국의 국도화학입니다. 1972년 설립된 국도화학은 에폭시 수지 분야의 글로벌 선도 기업으로서, 전자, 자동차, 건설, 모빌리티, 에너지 등 첨단 산업 전반에 필수적인 고기능성 소재를 공급해 왔습니다.

AI 활용의 중요성이 커지는 가운데, 국도화학은 급변하는 환경에 대응하기 위해 다쏘시스템의 3DEXPERIENCE 플랫폼을 기반으로 R&D 혁신을 본격화했습니다.

글로벌 사업 영역이 확장됨에 따라, 국도화학은 기존의 문서 중심 연구 방식이 향후 혁신 역량을 제약할 수 있음을 인식하게 되었습니다.

정보를 중앙에서 통합 관리할 수 있는 체계가 부재한 상황에서, 연구 데이터는 개인 장비에 분산된 파일 형태로 저장되었고, 일부 연구 결과는 수기 기록으로만 남아 있었습니다. 이로 인해 과거의 중요한 실험 기록을 추적하거나 기존 연구 성과를 신뢰성 있게 재활용하는 데 어려움이 있었습니다. 또한 용어 사용의 불일치—영어, 한국어, 약어가 혼재된 기록 방식으로 인해 동일한 원료가 여러 방식으로 중복 등록되었으며, 이는 의미 있는 데이터 분석에 필수적인 일관성을 훼손하는 요인이 되었습니다.

이처럼 분절된 업무 방식은 실험의 반복, 개발 주기의 지연으로 이어졌고, 숙련된 연구 인력이 팀을 이동하거나 퇴직할 때마다 축적된 핵심 노하우가 유실되는 문제를 야기했습니다. 아울러 원료나 공급업체 변경이 제품 성능에 미치는 영향을 정확히 파악하는 데도 한계가 있었는데, 이는 규제가 엄격한 시장 환경에서 특히 중요한 역량입니다.

국도화학은 에폭시 수지 분야의 시장 선도 기업으로서의 위상을 유지하기 위해, 연구개발(R&D) 전반을 뒷받침할 수 있는 통합적이고 미래 지향적인 디지털 기반이 필요하다는 결론에 이르렀습니다. 

국도화학은 시장에 출시된 다양한 소프트웨어 솔루션을 면밀히 검토한 끝에, 제조 산업 전반에서 검증된 실적을 보유한 3DEXPERIENCE 플랫폼을 최종적으로 선택했습니다. 구축 과정은 다쏘시스템의 국내 비즈니스 파트너인 아티스시스템(Atis System)의 지원 하에 진행되었으며, 프로젝트 초기 단계부터 국도화학의 요구사항을 심층적으로 이해하기 위해 다수의 종합적인 협의 미팅이 이루어졌습니다. 이를 통해 국도화학의 비즈니스 및 연구 환경에 가장 적합한 다쏘시스템 애플리케이션이 선별·정의되었습니다. 

이러한 초기 고객 협업 및 요구사항 매핑 단계를 거쳐, 아티스시스템은 3DEXPERIENCE 플랫폼을 기반으로 한 종합적인 R&D 데이터 시스템을 국도화학에 구현할 수 있도록 지원했습니다. 해당 시스템은 수천 종의 원료에 대한 마스터 데이터, 배합 개발 정보, 그리고 연구 및 실험에서 생성된 데이터를 통합 관리하며, 이를 통해 다양한 물질 간 상호작용을 이해하고 배합을 효율적으로 결합·최적화할 수 있도록 합니다.

데이터 시스템 내에서 ENOVIA는 원료 및 공정 사양의 관리 표준화를 담당하고, 실험 배치 단계부터 최종 BOM(Bill of Materials)에 이르기까지 전 수준의 배합 관리를 지원합니다. 한편, BIOVIA는 종이 기반 실험 기록 방식을 대체하여, 연구자들이 실험을 설계하고 배치 데이터를 기록·분석할 수 있는 디지털 기반의 구조화된 연구 환경을 제공합니다. 이를 통해 다양한 배합 및 조합에 대한 결과를 완전한 추적성 하에 분석할 수 있습니다. 이러한 기능들이 결합됨으로써, 연구 정보는 일관되게 구조화되고, 검색 가능하며, 공유가 용이한 디지털 데이터로 전환되었으며, 단일 통합 환경에서 손쉽게 접근할 수 있게 되었습니다. 

아티스시스템은 또한 3DEXPERIENCE 플랫폼의 구성 기능을 활용해, 국도화학 연구원들의 일상적인 업무 요구와 운영 흐름에 맞도록 대시보드와 워크플로를 맞춤 설계했습니다. 이러한 맞춤화 작업은 플랫폼을 직관적으로 사용할 수 있도록 하고, 연구원들의 기존 업무 환경에 완전히 통합되도록 함으로써 사용자 수용성과 만족도를 높이는 핵심 요소로 작용했습니다.

플랫폼이 전사적으로 완전히 구축된 이후, 국도화학의 R&D 환경은 분절된 실험과 문서 중심의 방식에서 벗어나, 데이터 사이언스를 기반으로 한 상호 연결된 디지털 연구 인텔리전스 네트워크로 진화하고 있습니다. 원료, 배합, 성능 데이터는 일관된 기준으로 기록되며, BIOVIA의 화학 구조 기반 검색 엔진을 통해 손쉽게 탐색 가능한 고품질 데이터 풀을 형성하고 있습니다.

그 결과, 다양한 신규 역량이 창출되고 있습니다. 예를 들어, 특정 성능 요구사항을 충족하는 새로운 에폭시 수지를 개발할 경우, 연구자는 동일한 기본 화학 구조나 기능적 특성을 지닌 기존 실험 배치를 신속하게 검색할 수 있습니다. 이를 통해 수작업을 대폭 줄이고, 배합 개발 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

또한 연구자들은 이제 서로 다른 배합 배치의 물성을 나란히 비교 분석할 수 있습니다. 원료 변경이나 공급업체 전환 시, 원료의 순도나 입자 크기와 같은 특성 변화는 기존 배합의 성능에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 영향을 즉각적으로 추적함으로써, 연구자들은 배치 일관성을 확보하고, 규제 준수 수준을 향상시키며, 보다 합리적이고 근거 기반의 R&D 의사결정을 내릴 수 있게 되었습니다.

배합, 원료, 실험 데이터를 통합 관리하는 단일 데이터 저장소의 구축은 조직 간 협업 강화에도 크게 기여하고 있습니다. 연구 기획, 실험실 운영, 구매, 품질 부서가 동일한 정보를 기반으로 언제 어디서나 협업할 수 있게 되었으며, 그 결과 중복 업무가 감소하고 의사결정 과정이 한층 간소화되었습니다.

향후 수개월 내에 국도화학은 BIOVIA의 분자 모델링 및 시뮬레이션 기능을 활용해, 실제 실험에 앞서 인실리코 테스트를 수행할 계획입니다. 또한, 엄격한 화학물질관리법(화관법)을 포함한 국제 규제 요건에 대한 대응력을 강화하기 위해, 화학물질 관리 시스템의 통합도 검토 중입니다.

아울러 국도화학은 AI 기반 R&D 체계로의 도약을 준비하고 있으며, 추가적인 BIOVIA 기능 도입을 계획하고 있습니다. 목표는 머신러닝 기반 배합 최적화의 효과를 극대화하는 것입니다.  학습된 AI 모델을 활용한 생성형 배합을 통해, 원료 특성, 배합 조성, 최종 제품 성능 간의 복잡한 상관관계를 보다 정밀하게 이해할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

초기 PoC(Proof of Concept: 개념 검증) 결과는 매우 긍정적이었습니다. 국도화학은 다수의 과거 배치 실험 데이터를 활용해, 실제 실험에 앞서 성능 결과를 예측하고, 데이터 사이언스에 기반해 새로운 배합을 탐색하며, 목표 성능을 기준으로 소재 조성을 역설계하는 가능성까지 확인할 수 있었습니다. 이제 국도화학의 데이터는 소재가 실제 환경에서 어떻게 성능을 발휘할지를 신속하게 드러내며, 3DEXPERIENCE 플랫폼을 통해 AI 기반 미래를 준비한다는 장기적 비전을 실현하는 핵심 동력이 되고 있습니다.