양극재 소재개발: PSD 기반 압연밀도 예측 로드맵
통합 분석 전략: 기초 통계(D-values) & GMM(가우시안 혼합 모델)
1. 분석 개요
양극재의 압연 밀도(Pressed Density)는 전극의 에너지 밀도를 결정짓는 핵심 지표입니다. 입도 분포(PSD) 곡선을 정교하게 파라미터화하여 예측 모델의 정확도를 극대화하는 것이 본 가이드의 목적입니다.
2. 하이브리드 피처 엔지니어링
Basic Features
지점 데이터
- D10, D50, D90 (입경 지표)
- Span (분포 폭)
- 입자 크기의 직접적 척도
GMM Features
통계 구조 데이터
- π (혼합 비중): 대/소입자 비율
- μ (평균): 군집별 중심 크기
- σ (분산): 군집별 균일도
3. GMM 기반 고도화 전략
양극재의 Bimodal(쌍봉) 분포를 가우시안 모델로 분해하면, 단순한 크기 비교를 넘어 충진 효율(Packing Efficiency)을 정량화할 수 있습니다.
전문가 팁: 소입자가 대입자 사이의 공극을 얼마나 잘 메우는지는 GMM의 '혼합 비중(π)' 피처를 통해 가장 잘 설명됩니다.
4. 분석 프로세스 요약
| 단계 | 분석 활동 | 기대 효과 |
|---|---|---|
| 데이터 정제 | 단위 스케일링 (StandardScaler) | 모델 학습 안정성 확보 |
| 모델링 | XGBoost / LightGBM 학습 | 비선형적 상호작용 포착 |
| 검증/최적화 | Feature Importance 분석 | 핵심 설계 인자(Key Driver) 도출 |
