AI 로봇 시대 제조혁신, 금속 적층제조가 핵심 기술로 부상

AI와 로봇 기술이 제조 현장으로 확산되면서 적층제조(Additive Manufacturing, AM)가 차세대 제조혁신의 핵심 기술로 주목받고 있다. 특히 로봇 하드웨어의 경량화와 부품 통합, 대형 금속 부품 제작, 정밀주조 공정 단축 등 금속 소재·부품 제조 분야에서 AM 기술의 활용 가능성이 확대되고 있다는 분석이 제기됐다.

3D프린팅연구조합은 7월 9일 일산 킨텍스 제1전시장 301호에서 ‘제2회 AM KOREA 2026 Conference’를 개최했다. 이번 컨퍼런스는 ‘AI 로봇 하드웨어와 적층제조 기반 미래 제조혁신’을 주제로 열렸으며, 미래 로봇 하드웨어와 핵심 구동 기술, AI 기반 제조혁신과 적층제조 기술, 로봇용 적층제조 소재·부품 적용 사례 등이 주요 의제로 다뤄졌다.

이조원 3D프린팅연구조합 이사장은 환영사를 통해 AI가 더 이상 소프트웨어 영역에 머무르지 않고 로봇과 결합한 Physical AI로 확장되고 있다고 강조했다. 그는 로봇 산업의 경쟁력이 단순한 AI 알고리즘만으로 결정되는 것이 아니라 액추에이터, 감속기, 센서, 경량 구조, 고기능 소재 등 하드웨어 기술과 이를 구현하는 첨단 제조기술에 의해 완성된다고 설명했다.

한국생산기술연구원 남경태 부문장은 ‘Physical AI 기반 첨단로봇 활용 제조공정 기술’ 발표를 통해 제조현장에서 로봇과 AI를 결합하는 공정 자동화 기술을 소개했다. 생기원은 금속, 플라스틱, 방산·친환경, 바이오·화학 등 제조환경이 상대적으로 취약한 산업군을 대상으로 표준공정모델을 개발하고 있으며, 자동차 부품 주조 후처리 공정의 트리밍·디버링 자동화 사례 등을 통해 생산성 향상과 불량률 저감 가능성을 제시했다.

한국기계연구원 박동일 첨단로봇연구센터장은 ‘정밀 조작을 넘어 비정형 환경 작업을 위한 휴머노이드로의 진화’를 주제로 발표했다. 발표에서는 기존 산업용 로봇이 정형화된 반복 작업을 중심으로 발전해온 것과 달리, 차세대 휴머노이드 로봇은 복잡하고 예측하기 어려운 환경에서 작업을 수행해야 한다는 점이 강조됐다. 이에 따라 로봇 하드웨어의 구동부, 관절 구조, 센서, 경량 소재 등 핵심 부품 기술의 중요성도 커지고 있다.

브릴스 전진 대표이사는 ‘AI 기반 지능형 제조공장과 로봇 자동화 기술’ 발표에서 제조현장 자동화가 단순 설비 도입을 넘어 AI 비전, 로봇 제어, 자율주행, 스마트 물류 등과 결합해 확장되고 있다고 설명했다. 브릴스는 박스 팔레타이징, 의료폐기물 팔레타이징, 고중량 구조물 용접, 체결 자동화 등 다양한 로봇 솔루션 사례를 제시하며 고위험·반복 작업 중심의 자동화 수요가 늘고 있다고 밝혔다.

에이엠솔루션즈 김대중 대표이사는 ‘대형 금속 적층제조와 로봇 플랫폼 기술을 통한 제조한계 극복’을 주제로 대형 금속 부품 제작에 특화된 DED 방식 적층제조 기술을 소개했다. 발표에서는 Laser Wire DED, Laser Powder DED, Arc Wire DED 등 공정별 특성과 함께 다수의 로봇을 활용하는 Multi-Robot WAAM 방식, 이종 소재·복합소재 적용이 가능한 하이브리드 적층제조 솔루션 등이 제시됐다.

링크솔루션 최근식 대표이사는 ‘로봇 하드웨어 제조혁신과 적층제조’ 발표에서 휴머노이드 로봇 상용화의 관건이 AI뿐 아니라 하드웨어 양산 단가와 제조 효율성에 있다고 진단했다. 회사는 위상 최적화 기반 설계와 3D프린팅을 활용하면 로봇 부품의 경량화, 부품 일체화, 내부 냉각채널 구현, 케이블 매립 설계 등이 가능하다며 알루미늄 합금과 티타늄 합금 등 경량·고강도 금속 소재의 적용 가능성을 제시했다.

3D프린팅연구조합 강민철 센터장은 ‘차세대 로보틱스와 적층제조 기반 제조혁신 전략’을 발표했다. 발표에서는 금속과 고분자 등 다양한 소재별 적층제조 공정과 로봇 부품 적용 사례가 소개됐으며, LCD 이송 로봇 암, 엔드이펙터, 다관절 부품 등 로봇 하드웨어 분야에서 AM 적용 수요가 확대되고 있다고 설명했다.

마지막 세션에서는 프로토텍, 자이브솔루션, 한국기술, 하비스탕스 등이 참여해 로봇용 적층제조 소재·부품 적용 사례를 공유했다. 프로토텍은 FDM과 MJ 기술을 활용한 로봇용 그리퍼, 브라켓, 하우징, 지그·픽스처 적용 가능성을 제시했으며, 한국기술은 SLA 기반 QuickCast 방식이 기존 정밀주조 대비 금형 제작 부담과 공정 기간을 줄일 수 있다고 설명했다. 세션에서는 AM이 단순 시제품 제작을 넘어 로봇 부품의 설계·생산·유지보수 전반으로 확장되고 있다는 점이 강조됐다.

이번 컨퍼런스는 AI와 로봇 기술 확산이 금속 소재와 부품 제조공정 전반의 변화를 요구하고 있음을 보여줬다. 로봇이 실제 산업 현장에서 활용되기 위해서는 고성능 알고리즘뿐 아니라 경량 구조, 고강도 소재, 복잡 형상 부품, 열관리, 배선 최적화, 대형 금속 부품 제작 등 하드웨어 경쟁력이 뒷받침돼야 한다.

이에 따라 금속 적층제조는 로봇 산업의 핵심 제조기술로 자리 잡을 가능성이 크다. 특히 알루미늄, 티타늄 등 경량·고강도 소재를 활용한 로봇 부품 제작, DED 기반 대형 금속 부품 제조, 정밀주조와 적층제조의 결합 등은 국내 소재·부품·장비 산업에도 새로운 기회를 제공할 것으로 전망된다.

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