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금속 3D 프린터는 이제 산업 현장을 넘어 대학 연구실에서도 중요한 연구 장비로 자리 잡고 있습니다. 한국공학대학교 IT반도체융합과 석사과정에 재학 중인 오승훈 연구원님을 만나, 연구 분야부터 링크솔루션에서 2026년 공급한 BLT-S400 금속 3D프린터 도입 배경과 활용 계획까지 이야기를 들어봤습니다.
Q1. 먼저 한국공학대학교 IT반도체융합과와 연구원님 소개를 부탁드립니다.
A.
안녕하세요. 저는 한국공학대학교 IT반도체융합과 석사과정에 재학 중인 오승훈입니다. 현재 비전 검사, 그 중에서도 포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 기법을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다.
한국공학대학교는 산업기술 인재 양성과 산학협력 기반 연구를 적극적으로 수행하는 대학으로, 기업과 연구 현장을 연결하는 실무 중심의 연구 환경을 갖추고 있습니다. 저 역시 이러한 연구 환경 속에서 단순히 알고리즘을 구현하는 데 그치지 않고, 실제 제조 현장에서 발생하는 검사 문제를 해결할 수 있는 기술 개발에 중점을 두고 있습니다.
저희 연구실 이름은 AML로 심재홍 교수님, 김기현 교수님, 김효영 교수님 세분의 교수님이 운영하는 연구실입니다. 현재 8명의 박사과정, 7명의 석사과정 학생이 로봇 가공과 시스템 제어, 정밀 기계 시뮬레이션, AI 비전 관련 연구와 과제를 진행하고 있습니다.”
Q2. ‘비전 검사’에 대해 간략한 설명 부탁드립니다.
A.
비전 검사는 카메라와 조명, 그리고 영상 처리 기술을 활용해 제품의 상태를 확인하고 이상 유무를 판별하는 검사 기술입니다. 쉽게 말해, 사람이 눈으로 제품을 확인하던 과정을 컴퓨터가 이미지 기반으로 더 빠르고 정밀하게 수행하는 것이라고 볼 수 있습니다.
이 기술은 제품의 크기, 형상, 표면 상태, 오염, 스크래치, 균열, 정렬 상태 등을 비접촉 방식으로 검사할 수 있다는 장점이 있어, 반도체, 디스플레이, 2차전지와 같은 정밀 제조 분야에서 널리 활용되고 있습니다.
특히 제가 연구하고 있는 포토메트릭 스테레오 기법은 서로 다른 방향에서 빛을 비춰 얻은 영상들을 바탕으로 물체 표면의 형상과 미세한 결함을 정밀하게 복원하는 방법입니다. 일반적인 2차원 이미지 기반 검사보다 표면의 굴곡이나 아주 작은 결함까지 더 민감하게 분석할 수 있다는 특징이 있습니다.
현재는 이러한 기법을 실제 산업 환경에 적용할 수 있도록, 검사 정밀도와 안정성을 높이는 방향으로 연구를 진행하고 있습니다.
Q3. 비전 검사는 어떤 산업 분야에 활용될 수 있나요?
A.
비전 검사는 제품의 표면 상태, 형상, 치수, 조립 상태, 결함 유무 등을 비접촉으로 빠르고 정밀하게 확인하기 위해 활용되는 기술입니다.
반도체, 디스플레이, 2차전지, 자동차, 전자부품, 금속가공 등 다양한 제조 산업에서 품질 검사와 공정 자동화를 위해 폭넓게 사용되고 있습니다.
사용하는 방식도 일반 카메라 영상 기반 검사, 3D 비전, X-ray 검사, 그리고 제가 연구하는 포토메트릭 스테레오처럼 표면 형상을 정밀하게 분석하는 방식 등으로 다양합니다.
Q4. BLT-S400 금속 3D 프린터는 어떤 계기로 도입하게 되었나요?
A.
연구나 과제를 진행하다 보면 설계 변경이 잦고 형상이 복잡한 부품이 자주 필요합니다. 기존 FDM이나 SLA 방식의 플라스틱 3D 프린터는 빠르지만, 강성과 내구성에 한계가 있었습니다. 기계 가공 장비도 갖추고 있지만, 기계 가공으로는 제작이 어려운 형상들이 많아 금속 3D 프린터의 필요성을 느끼게 됐습니다. BLT-S400은 기계 가공 한계 없이 금속 시제품을 빠르고 정밀하게 제작할 수 있다는 점에서 도입을 결정하게 됐습니다.
Q5. BLT-S400 금속 3D프린터를 어떻게 활용할 계획이신가요?
A.
우선 본 장비는 과제의 핵심 목표인 산업로봇용 동력전달 모듈 관련 부품의 시제품 제작, 공정 검증, 형상 최적화 및 구조 검토에 중점적으로 활용할 계획입니다.
특히 기어, 하우징 등 복합 형상의 금속 부품을 신속하게 제작하여 설계 검증과 성능 평가를 수행하고, 필요 시 후가공과 연계해 정밀도를 높이는 방향으로 활용하고자 합니다.
또한 부품 적용 전 사전 검증과 설계 지원에도 활용할 계획입니다. 이와 함께 개인 연구에서도 실험 장비용 부품 제작에 보조적으로 활용할 예정입니다.
기존에는 PLA 소재로 실험 장비를 제작하면서 습도나 시간 경과에 따른 미세 변형 가능성이 있었는데, 금속 부품으로 제작하면 이러한 변형을 줄여 실험 신뢰도와 재현성을 높이는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.
Q6. 연구실에서의 활용 사례를 소개부탁드립니다.
A.
네. 본 장비를 활용한 것은 아니지만 외주로 어그젝틱(Auxetic) 구조를 적용한 스핀들 홀더에 대해서 제작을 한 사레가 있습니다. 따라서 로봇에 외부 장비를 접목시키기 위한 지그나 툴 제작에 활용할 수 있겠습니다. 특히 로봇 장비는 하중 제한이 있기 때문에, 금속 3D 프린터를 활용해 내부 구조를 최적화하고 경량화 하면서도 상대적으로 강성이 높은 부품을 제작할 수 있다는 점이 큰 장점입니다.
Q7. 도입 전과 비교했을 때 기대되는 변화는 무엇인가요?
A.
도입 전에는 복잡한 시제품 제작 시 제작 기간이 길어지고 설계 변경 대응이 어려웠습니다. 금속 3D 프린터 도입 후에는 아래 사항에서 큰 이점을 기대하고 있습니다.
- 설계 → 제작 → 검증 사이클 단축
- 반복적인 설계 변경에 유연한 대응
- 초기 개발 단계에서 시행착오 감소
Q8. BLT-S400을 사용하면서 느낀 장점이 있다면요?
A.
파우더 공급과 회수, 폐기물 처리가 자동화돼 있고 분진 폭발을 고려한 안전 설계가 잘 되어 있다는 점이 인상적이었습니다. 청소나 유지보수 과정에서도 작업자가 직접 노출되지 않도록 설계돼 있어 운용 부담이 상대적으로 적다고 느꼈습니다.
Q9. 아쉬운 점이나 개선이 필요하다고 느낀 부분도 있을까요?
A.
아직은 부대설비를 완벽하게 구비가 되어 있는 상태는 아니기 때문에 후처리(와이어 컷팅, 열처리 등)를 외주에 맡겨야 하는 상황입니다. 하지만 링크솔루션 공장에서 후처리 설비를 사용할 수 있고, 관련업체를 소개하여 주시기 때문에 크게 아쉬운 점은 없습니다. 금속 3D프린터 도입전에는 로봇 손 끝에 달리는 커스텀 홀더 류도 500만원의 외주비용이 들었지만 이제는 내부에서 출력이 가능하게 되어서 비용 절감이 가능할 것 같습니다.
Q10. 금속 3D 프린터 도입을 고민하는 회사 및 기관에 조언을 해주신다면?
A.
금속 부품 제작이 필요한 조직이라면 충분히 도입 가치가 있고, 전 세계적으로 수 백대가 공급된 모델인 만큼 안정적인 성능을 보장한다고 생각합니다. 특히 관련 부대설비를 활용한 분말 순환 시스템이 있어 수동으로 금속 분말을 관리하지 않아도 되는 것도 장점입니다.
Q11. 마지막으로 공유하고 싶으신 말씀이나 인사이트가 있을까요?
A.
AI와 3D 프린팅 기술이 발전하면서 이제는 누구나 설계와 제작에 도전할 수 있는 환경이 된 것 같습니다. 장기적으로는 무중력 환경에서 활용 가능한 금속 3D 프린터처럼 지금은 상상에 가까운 기술도 현실이 될 수 있지 않을까 생각합니다.
✍️ 마무리
금속 3D 프린터는 단순한 시제품 장비를 넘어 연구 방식 자체를 바꾸는 도구로 자리 잡고 있습니다. 오승훈 연구원님의 이야기처럼, 연구 현장에서의 실제 고민과 실험이 금속 적층 제조 기술의 새로운 가능성을 만들어가고 있습니다. 그리고 2025년 애플워치 케이스가 금속3D프린팅으로 제작된 사례와 같이 일상 생활에서도 금속 3D프린팅 적용 사례를 흔하게 볼 수 있는 시대가 되었습니다. 링크솔루션은 BLT社의 국내 유일의 파트너입니다. 도입초기부터 설치까지 세심한 컨설팅 및 지원 서비스를 제공합니다.
