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2021. 2. 9. 15:45

MIT 컴퓨터 과학 및 인공지능 연구소(CSAIL;Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory)가 드론, 로봇, 웨어러블 장치 등을 빠르고 간편하게 제작할 수 있는 '레이저팩토리(LaserFactory)' 시스템을 공개했다. 레이저팩토리는 그리고, 자르고, 연결하고, 붙이는 과정을 자동화해, 간단한 구조의 로봇이나 전자장치를 제작할 수 있는 것이 특징이다.

 

MIT 뉴스에 소개된 레이저팩토리 시스템을 보면 기존의 3D 프린팅 시스템과 전체적인 프로세스는 비슷하다. 첫째는 제작하고자 하는 장치의 기하학적 구조를 설계 도면으로 만들고, 둘째는 이를 인쇄해 실물 형태로 구현 한 후, 셋째는 필요하다면 회로 연결과 같은 전기 또는 전자적인 작업을 추가하는 것이다.

 

레이저팩토리는 레이저로 재료를 절단하는 하드웨어와 장치 도면을 만드는 소프트웨어로 구성된다. 도면에 따라 부품 배치와 회로 연결 과정을 거친 후, 레이저로 잘라내서 조리하면 드론, 로봇, 웨어러블 장치를 만들 수 있다. (자료 : MIT News, MIT CSAIL Team)

 

레이저팩토리는 이 과정에서 '인쇄' 대신 '절단'이라는 방법을 사용하는 것이 일반적인 3D 프린터와는 다르다. 3D 프린터는 플라스틱, 종이, 고무, 콘크리트. 금속 등의 재료를 노즐을 통해 분사하는 방법으로 원하는 형상을 만든다. 하지만 레이저팩토리는 레이저를 이용해 플라스틱 소재의 판재를 자르고, 이를 이어붙이거나 쌓아서 필요한 모양을 만드는 방법을 사용한다.

 

재료를 인쇄하는 3D 프린터에서는 일단 설계한 대로 형상을 만든 후, 전자 및 전기적인 작업을 진행한다. 재료를 절단하는 레이저팩토리는 부품과 회로 연결 과정을, 자르는 것보다 먼저 수행하기도 한다. 전자 부품을 배치하고 연결하는 회로를 도면으로 만들고, 이를 재료 위에 실제로 배치하고 구리 또는 알루미늄으로 회로를 연결한다.

 

반대로 전자 부품과 회로가 들어간 부분을 도면대로 제작한 후, 이를 레이저 절단기로 잘라내고 연결하는 방법을 사용하기도 한다. 이렇게 잘라서 가공한 재료에, 다른 구성 요소를 조립하면 모든 작업이 끝난다. 설계한 회로와 절단할 도면에 따라, 회로를 그리고 부품을 배치하는 것은 모두 자동으로 이루어진다. 부품을 배치한 후 전기가 흐르도록 하는 회로나 배선 작업이 필요한 경우에도, 레이저팩토리 시스템을 통해 추가할 수 있다.

 

이러한 특징 덕분에 레이저팩토리는 다양한 분야에서 빠르게 시제품을 제작하려는 개발자, 기업, 연구소, 교육기관 등에서 유용하게 활용 할 수 있을 것으로 기대된다. 물론 실제 생활이나 현장에서 필요한 드론, 로봇, 웨어러블 장치를 바로 제작해서 사용하는 것도 가능하다. 앞으로 MIT 연구팀은 더욱 섬세하고 복잡한 장치에 적용할 수 있도록, 품질과 정밀도를 높이도록 개선해 나갈 예정이다.

 

연구팀은 이번 연구 결과를 5월에 열리는 ACM 콘퍼런스에서 발표할 예정이다. 레이저팩토리 연구 논문의 수석 저자인 마틴 니서(Martin Nisser)는 "레이저팩토리는 3D 프린터나 레이저 절단기처럼 널리 사용되는 제조 플랫폼이 지원하는 기능을 통합하고, 이를 하나의 시스템으로 만들기 위한 전체 파이프라인을 자동화하는 최초의 시스템이다"라고 이번 연구가 가진 의미와 목적을 설명했다.

 

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