3D프린팅연구조합은 7월 8일~10일 KINTEX에서 열린 ‘제2회 국제 적층제조 기술 전시회 및 콘퍼런스(AM KOREA 2026)’ 기간 중에 ‘제2회 AM 콘퍼런스’를 진행했다. ‘AI 로봇 하드웨어와 적층제조 기반 미래 제조 혁신’을 주제로 진행된 이번 콘퍼런스에서는 로봇 하드웨어 혁신을 위한 적층제조(AM) 기술의 활용 방안과 국내외 산업 동향을 소개했다. 또한, 인공지능(AI)과 로봇 공학이 결합된 미래 제조 시장의 핵심 경쟁력으로서 적층 제조에 주목했다. ■ 정수진 편집장

로봇의 경쟁력은 액추에이터, 감속기, 센서와 같은 핵심 하드웨어와 이를 구현하는 첨단 제조 기술에 의해 완성된다. 특히 적층제조 기술은 기존 제조 방식의 한계를 극복할 수 있는 열쇠로 꼽힌다. 3D프린팅연구조합의 이조원 이사장은 환영사에서 “우리나라가 보유한 세계적인 제조 및 소재 부품 기술 경쟁력에 AI, 로봇, 적층제조 기술이 더해진다면 글로벌 제조 혁신을 선도하는 새로운 성장 동력을 확보할 수 있을 것”이라고 전했다.

피지컬 AI와 로봇 기술의 도약, 모듈화 플랫폼 통한 생태계 구축

이번 콘퍼런스는 ▲미래 로봇 하드웨어와 핵심 구동 기술 ▲AI 기반 제조 혁신과 적층제조 기술 ▲로봇용 적층제조 소재·부품 적용 사례 등 세 개의 세션으로 진행됐다.

첫 번째 세션에서 한국생산기술연구원 인간중심생산기술연구소의 남경태 부문장은 제조 현장에서 로봇의 진화 과정을 소개했다. 과거 로봇이 정해진 좌표에 따라 수동적으로 움직였다면, 이제는 피지컬 AI(physical AI)를 통해 주변 환경을 인식하고 능동적으로 작업을 수행하는 시대로 접어들었다. 남경태 부문장은 “공장 전체를 디지털 트윈으로 구현해 가상 공간에서 공정을 최적화하고 로봇과 가공 장비를 유기적으로 연동하는 것이 트렌드”라면서, “로봇은 숙련된 작업자의 움직임을 시각 데이터로 학습해 정밀하고 복잡한 작업을 사람처럼 할 수 있게 되었다”고 전했다.

한국기계연구원의 박동일 첨단로봇연구센터장은 정밀 조작을 넘어 비정형 환경에 투입되는 휴머노이드 로봇의 기술적 도약을 짚었다. 로봇이 단순 작동하는 것과 현장에서 유의미한 작업을 수행하는 것 사이에는 큰 기술 격차가 있다. 이를 극복하고자 수학적 동역학 제어 방식에서 벗어나 인공지능 기반 강화학습으로 제어 패러다임이 빠르게 바뀌는 추세다. 특히 가상 시뮬레이션 환경에서 학습한 데이터를 실제 로봇에 적용할 때 발생하는 오차를 줄이는 기술이 중요해졌다. 박동일 센터장은 “로봇 핸드가 사람처럼 작업하려면 손 안의 감각과 비전을 연동하는 지능 기술이 필요하다”고 설명했다.

브릴스의 전진 대표이사는 “우리나라의 로봇 보급률은 세계적으로 높은 수준이지만, 국내 로봇 산업계의 매출 성장률과 수익성은 기대에 미치지 못한다”고 지적했다. 이러한 환경에서 전진 대표이사는 로봇 단품 공급을 넘어 여러 이기종 장비와 시스템을 통합하는 로봇 설루션 기업의 역할이 커질 것으로 보았다. 전진 대표이사는 “기존의 고객 맞춤형 개발 방식에서 벗어나 소프트웨어와 하드웨어를 재사용할 수 있는 모듈화 플랫폼을 구축해야 한다”며, 이를 통해 중소기업도 위험 부담을 줄이면서 로봇 자동화를 도입하는 선순환 생태계를 만들어야 한다고 제언했다.

AM 기반 로봇 하드웨어 혁신과 유연 생산 전략

두 번째 세션에서는 로봇의 경량화, 부품 통합, 열 관리 문제를 해결하기 위해 위상 최적화 설계와 신소재를 적용하는 적층제조 전략을 제시했다.

에이엠솔루션즈의 김대중 대표이사는 대형 금속 적층제조와 로봇 플랫폼을 결합해 기존 제조 방식의 한계를 극복할 수 있다는 비전을 전했다. 대형 부품 제작에 특화된 DED(지향성 에너지 증착) 기술, 특히 아크 와이어 방식에 주목한 김대중 대표이사는 “3D 프린터 안에 품질을 확보할 수 있는 품질 제어 기술, 지능화 기술, 전후의 다른 설비와 융합할 수 있는 기술이 통합되어야 진정한 스마트 공장을 구현할 수 있다”고 전했다. 그리고 다수의 로봇이 협동해서 거대한 구조물을 만들어내는 해외 사례를 소개하면서, 로봇 기반 하이브리드 플랫폼의 가능성을 제시했다.

링크솔루션의 최근식 대표이사는 로봇 하드웨어 자체의 혁신을 이끄는 적층제조 기술에 주목하면서, “휴머노이드 로봇 상용화의 핵심 과제인 양산 단가를 낮추기 위해 3D 프린팅 공정을 자동화함으로써 24시간 유연 생산 체계를 구축해야 한다”고 전했다. 그리고, 위상 최적화 설계를 통한 경량화는 로봇의 가반 하중을 늘리고 배터리 소모를 줄여 성능을 높일 수 있다고 설명했다. 이와 함께 최근식 대표이사는 “모터 내부의 형상 적응형 냉각 채널 설계로 발열을 제어하고, 복잡한 배선을 골격 내부에 매립해 단선을 막는 등 적층제조만이 구현할 수 있는 강점을 로봇 제조에 접목할 수 있다”고 전했다.

3D프린팅연구조합의 강민철 센터장은 차세대 로보틱스와 적층 제조 기반의 제조 혁신 전략을 짚었다. 그는 전통적인 제조 방식이 안고 있던 복잡한 금형 제작과 긴 리드 타임의 한계를 적층제조가 효과적으로 대체할 수 있다고 밝혔다. 또한 “과거에 만들 수 없던 디자인을 할 수 있는 것이 적층제조의 큰 장점”이라면서, 경량화와 맞춤형 생산의 혜택에 주목했다. 다만 생산 물량이 수천 개를 넘어설 때는 다이캐스팅과 같은 전통 방식이 훨씬 더 유리할 수 있다. 강민철 센터장은 “부품의 특성과 요구되는 생산량에 따라 최적의 제조 공정과 소재를 전략적으로 선택해야 한다”고 조언했다.

국내 3D 프린팅 업계의 로봇 부품 적용 및 양산 사례

한편, 세 번째 세션에서는 국내 3D 프린팅 기술업체들이 로봇 하드웨어의 설계부터 양산까지 전방위적인 제조 혁신을 이끄는 적층제조 기술과 사례를 소개했다. 프로토텍은 로봇의 그리퍼와 외장 부품 등 다품종 소량 생산에 적합한 적층제조 활용법을 강조했고, 자이브솔루션은 바인더젯 장비로 휴머노이드 로봇의 액추에이터와 감속기 부품을 양산하는 방안을 소개했다. 한국기술은 3D 프린팅을 정밀 주조 패턴 제작에 적용해 전통 방식의 제조 시간을 줄이는 혁신 사례를 발표했으며, 하비스탕스는 맞춤형 경량 그리퍼 제작을 통해 산업 로봇 자동화의 한계를 극복한 사례를 전했다.

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