3D 프린팅과 AI의 접목은 산업 판도를 바꿀 ‘게임 체인저’ 될 것

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♦ 즉석에서 부품을 만들어낼 필요가 있는 그들의 사연

 

 

2016년 디젤차 배출가스 조작으로 판매가 중단되어 아우디의 신차들이 평택항에 2년째 묶이게 되는 상황이 있었는데요. 한때, 이 자동차들을 어떻게 처분하냐에 많은 관심이 쏠렸었습니다. 평택항 바닷물의 영향으로 일부 부식이 이루어졌을지 모르는 차를 신차로 판매해서는 안 된다는 것이죠. 금속은 공기 중의 습기에 노출될 때도 부식이 되지만, 바닷물 속에서는 그 속도가 10배나 더 빠릅니다. 결국 아우디에서는 이 자동차들을 중고차로 판매할 것으로 보이는데요, 이 말씀을 왜 드리냐하면, 오늘 이야기의 주인공은 바닷물로 인한 부품 손상을 달고 살 수밖에 없는 미 해군의 이야기이기 때문입니다.

미 해군 항공모함을 이루고 있는 많은 것들 중에서 미 해군 전투기는 특히 바닷물에 취약해서 부품을 자주자주 교체해주어야 하는 문제점이 있다고 합니다. 미 해군에서는 늘 이 문제를 해결하기 위해 노력해왔으며 오늘 소개해드릴 방안도 그중 하나입니다. 바로 미 함정 내부에서 3D 프린터로 부품을 직접 생산하는 방법인데요. 그저 3D 프린터로 생산하기만 한다면 그동안 전해드린 소식과 별다른 차이점이 없을 테지만 이번에는 조금 다른 점이 있습니다. 바로 AI를 적용한 한 단계 더 나아간 제조 기술을 만들고자 하기 때문입니다.

미 해군에서는 이 문제를 해결하기 위해 세계적인 방위업체 록히드 마틴(Lockheed Martin)오크리지 국립 연구소(Oak Ridge National Labs)카네기 멜론 대학(Carnegie Mellon University) 등의 업체들과 힘을 합쳤습니다. 2년의 기간 동안 66억 원의 금액이 투자될 예정이며 첫 연구에 항공산업에 일반적으로 사용되는 티타늄인 Ti-6AI-4V를 사용하기로 했습니다.

 

 


 

 

♦ 3D 프린팅을 활용한 대량 생산을 막는 장애물

 

3D 프린터를 이용한 대량 생산을 가로막는 요소로는 크게 두 가지가 있습니다.

1. 출력을 통해 나온 제품들의 품질이 균일하지 못함
2. 출력 과정 중간중간 진행 상태를 파악하고 점검해줄 필요가 있음

 

그중 가장 큰 문제점은 출력을 통해 생산한 제품들이 서로 균일하지 못하다는 점이 있는데요. 겉으로 보기에는 동일한 형태를 이룬 것 같아도 막상 부품 결합 후 작동시켰을 때, 차이를 보이는 등 출력물의 품질이 일정하지 않다는 매우 큰 단점이 있죠(물론 이는 출력하는 방법 즉, 프린팅 기술에 따라 많은 차이를 보일 것입니다).

미 해군과 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 AI 알고리즘을 도입하여 새로운 세대의 3D 프린터를 만들고자 하는 것입니다. 며칠 전 소개해드린 AI와 3D 프린터를 결합시켜 공장 자동화 솔루션을 제작하려는 에이아이 빌드 사와 어느 정도 일맥상통하는 부분이 있습니다.

미 해군 연구팀은 AI 알고리즘을 도입하여, 3D 프린팅 로봇 스스로가 센서를 통해 관찰하고 배우며 판단을 내릴 수 있게끔 할 계획입니다. 심지어, 제품 출력 중에 필요한 부품이 있으면 알아서 주문을 넣을 수 있도록 할 계획도 있다는데요. 일종의 IoT 시스템이 장착되는 셈이라고 볼 수 있겠습니다.

애초에 3D 프린터가 균일한 제품을 생산하지 못하는 이유는 출력물의 형태와 소재 특성을 이해하지 못하기 때문인데요. AI가 스스로 출력물에 대한 데이터를 저장, 판단하고 이해하여 출력할 수 있게 된다면 3D 프린터의 균일성 문제는 자연스레 해소될 것이며 출력 중간중간 인간이 개입할 필요도 없어질 것입니다.

 

 

미 해군 연구팀의 이 프로젝트가 성공적으로 이루어질 경우, 로봇, 3D 프린터, 인공지능 등의 기술을 바탕으로 한 공장 자동화가 더욱 가속화될 것으로 보입니다.

참고 Popular Mechanics / Lockheed Martin

 

 

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