한국생산기술연구원, AI로 공정 최적화하는 3D프린팅 기술 개발

한국생산기술연구원이 공정 결함을 스스로 인식하고 개선하는 인공지능(AI) 3차원 적층 제조 기술을 최근 개발했다.

3차원(3D) 프린팅은 레이저 출력, 적층 속도, 분말 공급량 등 공정 파라미터(외부 변수)가 극소량만 어긋나도 박리와 균열, 기공 등 결함이 생긴다. 이런 결함은 치명적인 고장이나 사고로 이어질 수 있다. 3D 프린팅 기술 확산이 당초 예상보다 더딘 이유 중 하나다.

생기원 유세훈 지역산업혁신부문 수석연구원과 이호진 모빌리티부품그룹 수석연구원 공동 연구팀은 공정 이상 여부를 실시간 감지해 장비 스스로 파라미터를 제어하면서 최적화하는 AI 시스템을 구현했다.

연구팀은 이 기술을 협동로봇의 팔 등에 부착할 수 있는 ‘애드온 모듈(사진)’ 형태로 개발했다. 금속 분말이나 와이어 소재를 용융하면서 분사하는 고에너지 직접 조사(DED) 방식을 채택했다. 공정 데이터를 디지털 트윈 시스템에도 연결할 수 있다.

생기원 관계자는 “3D 프린팅 장비가 스스로 결함을 인식하고 수정하는 기술은 국내에서 보고된 바 없다”며 “우주항공, 의료, 자동차 등 분야에서 활용도가 높을 것”이라고 말했다. 생기원은 이 기술을 엠알텍, 디코 두 기업에 이전했고 디코는 상용화에 성공했다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com