부품 조립 없이 모터째로 바로 찍어낸다는 MIT 3D 프린팅 기술 근황

요약 공장 자동화 라인에서 모터 하나만 고장 나도 전체 생산이 올스톱되는 일이 흔합니다. 특히 대체 부품을 멀리서 조달해야 할 경우 며칠씩 생산 지연과 막대한 비용 손실이 발생하지만, 전기 기기 제작은 특수 장비와 복잡한 공정이 필요해 현장 제작이 거의 불가능했습니다. MIT 연구진은 이런 문제를 해결하기 위해 부품 조립 과정 없이 전기 기기를 한 번에 찍어낼 수 있는 '멀티소재 3D 프린팅 플랫폼'을 개발했습니다. 핵심은 전류가 흐르는 전도성 소재와 자기장을 발생시키는 자성 소재 등 성질이 다른 여러 기능성 소재를 동시에 제어하는 것입니다. 기존 프린터는 필라멘트나 펠릿처럼 동일한 형태의 소재 2가지만 다룰 수 있었지만, 연구진은 서로 다른 원료 형태를 소화할 수 있도록 4개의 압출 툴을 장착한 전용 시스템을 설계했습니다. 특히 열이나 자외선에 민감한 절연 소재를 보호하면서 압력 시스템으로 전도성 잉크를 정밀 토출하는 등 까다로운 공학적 제약을 극복했습니다. 연구팀은 이 장비를 활용해 총 5가지 소재로 복잡한 전기 리니어 모터를 단 몇 시간 만에 완전히 출력하는 데 성공했습니다. 복잡한 추가 가공 없이 단 한 번의 후처리만 거쳤음에도, 기존의 복잡한 공정으로 만든 모터와 동등하거나 오히려 뛰어난 성능을 보였습니다. 이번 연구는 학술지 'Virtual and Physical Prototyping'에 게재되었으며, 연구진은 향후 로봇, 자동차, 의료기기 분야에서 글로벌 공급망에 의존하지 않고 현장에서 즉시 맞춤형 전자 부품을 찍어내는 혁신이 가능해질 것으로 기대하고 있습니다.