자체학습 알고리즘·금속 소재 혁신으로 정밀도·속도 대폭 향상

[산업기술 특보] 프로토타입 제작 도구에서 글로벌 산업을 변혁시키는 기술로 진화한 3D프린팅이 2025년 인공지능(AI) 통합과 신소재 기술로 새로운 전환점을 맞고 있다. 특히 자체학습 AI 알고리즘을 통한 프린팅 효율성 향상과 항공우주급 금속 소재 적용이 산업계의 주목을 받고 있다.

AI 자체학습으로 복잡 구조물 제작 효율성 극대화

워싱턴주립대학 연구진이 개발한 자체학습 AI 알고리즘이 복잡한 구조물 제작을 위한 3D프린팅 효율성을 대폭 향상시켰다고 사이언스데일리가 지난 1월 18일 보도했다. 이 기술은 인공장기부터 유연전자소자, 웨어러블 기기에 이르기까지 복잡한 설계의 원활한 3D프린팅을 가능케 한다.

신경망 기술을 기반으로 한 AI 시스템은 대규모 데이터셋을 학습해 패턴을 인식하고 입력 데이터를 바탕으로 예측을 수행한다. 이를 통해 기존에는 불가능했던 정교한 구조물도 최적화된 프로세스로 제작할 수 있게 됐다.

중국 제조업체, AI 통합으로 매출 60% 급증

3DPrint.com이 2월 3일 보도한 바에 따르면, 중국의 브라이트 레이저 테크놀로지스(BLT)가 2024년 60%의 매출 증가를 기록하며 글로벌 AM(적층제조) 매출 상위권에 진입했으며, 항공우주 및 의료 분야에서 강력한 성과를 보였다. 중국 제조업체들이 적층제조 분야에서 AI 통합을 적극 탐구하고 있다는 분석이다.

NASA 초합금 기술, 5개 미국 기업에 라이선스

NASA가 2024년 5월 혁신적인 3D프린팅 소재인 GRX-810 초합금을 카펜터 테크놀로지, 엘레멘텀 3D, 린데 어드밴스드 머터리얼 테크놀로지스, 파우더 앨로이 코퍼레이션 등 5개 미국 기업에 라이선스를 제공했다고 3D프린팅 인더스트리가 보도했다. 이는 항공우주 소재 혁신의 중요한 이정표로 평가된다.

MIT 연구진, 폐기물 저감 프린팅 기법 개발

MIT 연구진은 '속도 조절 다림질(speed-modulated ironing)' 기술을 통해 프린팅된 객체의 색상을 다양하게 변화시켜 예술적 효과를 창출하거나 손목 힘이 약한 개인을 위한 질감 있는 손잡이를 제작할 수 있는 새로운 기법을 발표했다.

2025년 트렌드: AI·지속가능성·금속프린팅

2025년 3D프린팅은 지속가능한 소재, 금속 프린팅, 바이오프린팅, AI 최적화, CLIP과 같은 더 빠른 프로세스로 발전할 것으로 전망된다고 CADD센터가 4월 15일 분석했다.

AI와 머신러닝의 3D프린팅 통합이 모델링과 제품 설계의 급속하고 파괴적인 발전을 가능케 하며 산업을 혁신시킬 것이라고 A23D가 평가했다. CAD 소프트웨어에 AI와 ML이 통합되어 생성적 설계를 촉진하고 설계 과정을 크게 단순화하고 있다는 분석이다.

기술 성숙도와 인증 시스템 구축

업계는 사용자들에게 적층제조 활용법과 목적에 맞는 올바른 기술 선택법을 구체적으로 제시해야 한다는 필요성을 인식하고 있으며, 이는 해당 분야의 인증 증가로도 이어지고 있다고 3D네이티브즈가 5월 5일 보도했다.

AI는 더 이상 3D프린팅 영역에서 공상과학이 아니며, 슬라이서 소프트웨어에 AI 기능이 통합되어 서포트 생성, 프린트 시간 추정 등의 작업을 지원하고 있다고 COEX 3D가 분석했다.

데스크톱 프린터 혁신, 카르테시안 설계 대체

테크레이더가 5월 6일 보도한 바에 따르면, 애니큐빅 S1과 같은 새로운 세대의 3D프린터가 산업을 변화시키고 표준 3D프린터에 대한 기대치를 재정의하고 있으며, 기존의 카르테시안 베드 슬링거 설계가 더 발전된 기술로 대체되고 있다.

전문가 전망: 제조업 전반 변혁 예고

전문가들은 AI가 통합된 3D프린팅 기술이 제조업 전반에 걸쳐 근본적인 변화를 가져올 것으로 전망하고 있다. 특히 항공우주, 의료기기, 자동차 산업에서의 적용 확대가 예상되며, 맞춤형 제조와 소량 다품종 생산에서 경쟁력을 크게 향상시킬 것으로 기대된다.

업계 관계자는 "2025년은 3D프린팅이 단순한 프로토타이핑 도구를 넘어 본격적인 생산 기술로 자리잡는 원년이 될 것"이라며 "AI 통합과 신소재 기술이 결합되면서 기존 제조업의 한계를 뛰어넘는 새로운 가능성이 열리고 있다"고 평가했다.

기사 작성일: 2025년 7월 23일

3D프린팅타임즈 오유정 기자