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KAIST, 3D 프린팅 가능하면서 6배 이상 늘어나는 소재 개발
[한국과학기술원(KAIST) 제공. 재판매 및 DB 금지]
(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 이승철 교수 연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 3D 프린팅이 가능하면서도 고무처럼 많이 늘어나는 소재를 개발했다고 1일 밝혔다.
연구팀이 활용한 DLP는 액체 소재에 빛을 비춰 원하는 모양으로 굳히는 3D 프린팅 기술이다.
복잡한 구조를 빠르게 만들 수 있지만, 소재를 잘 늘어나고 튼튼하게 만들수록 액체가 잘 흐르지 않을 정도로 점도가 높아져 출력하기 어려워진다.
반대로 잘 출력되도록 묽게 만들면 신축성과 강도가 떨어진다.
'잘 뽑히면서 잘 늘어나는 소재'를 만드는 것이 핵심 난제였다.
연구팀은 AI를 활용해 이 두 조건을 만족하는 최적의 '소재 레시피'를 찾았다.
특히 프린터에서 잘 출력되는 소재뿐만 아니라 점도가 높아 출력하기 어려운 소재까지 학습 데이터에 포함했다.
AI가 찾아낸 소재는 실제 DLP 3D 프린터에서도 안정적으로 출력됐으며, 잡아당겨도 쉽게 끊어지지 않고 원래 길이의 6배 이상 늘어나는 높은 신축성을 보였다고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 실제 활용 가능성을 확인하기 위해 이 소재로 '소프트 액추에이터'를 3D 프린팅했다. 소프트 액추에이터는 공기압 등을 이용해 사람의 근육처럼 부드러운 움직임을 만들어내는 장치다.
여러 개의 액추에이터를 결합해 만든 소프트 로봇 손은 1㎏짜리 물병을 들어 올렸으며, 깨지기 쉬운 달걀부터 유리병, 달걀판, 컴퓨터 마우스까지 모양과 단단한 정도가 다른 물체를 안정적으로 잡는 데 성공했다고 연구팀은 부연했다.
이승철 교수는 "이번 연구는 연구자의 실험 데이터와 인공지능을 결합해 기존에는 찾기 어려웠던 최적의 소재 조합을 효율적으로 찾아낼 수 있음을 보여줬다는 데 의미가 있다"며 "앞으로 소프트 로봇과 웨어러블 기기, 맞춤형 의료기기 등 다양한 분야에서 필요한 성능을 갖춘 3D 프린팅 소재를 보다 빠르게 개발하는 데 활용될 것"이라고 말했다.
kjunho@yna.co.kr
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