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3D 프린팅으로 구현된 수직형 나노 레이저 기술

복잡한 공정 없이 고밀도 빛 반도체 집적을 실현한 차세대 제조 방식

광컴퓨팅과 양자 보안 기술이 요구하는 고밀도 광집적회로 구현을 위한 핵심 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었습니다. 특히 복잡한 생산 공정 없이 광 반도체 소자를 직접 적층 구현할 수 있는 새로운 3D 프린팅 기반의 방법론이라는 점에서 주목할 만합니다.

초고밀도 광집적회로 구현을 위한 새로운 반도체 제조 방식

한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 김지태 교수 연구팀은 포항공대(POSTECH) 노준석 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해, 수직으로 적층된 ‘수직형 나노 레이저’를 초미세 3D 프린팅을 통해 제작하는 데 성공하였습니다. 수직형 나노 레이저는 초고속 광컴퓨팅 장치의 핵심 구성 요소로, 그 구조적 특성 상 매우 정밀하고 밀도 높은 집적이 요구됩니다.

기존의 리소그래피 기반 반도체 제작 방식은 동일한 구조의 반복적 대량 생산에는 적합하나, 설계 유연성과 공정 간소화 측면에서는 많은 한계를 드러냈습니다. 특히 반도체 칩 내에 자유로운 형태의 광소자를 고밀도로 배치하는 데 있어 기술적 제약이 존재하였습니다.

반면, 이번에 연구팀이 개발한 방식은 빛의 생성 및 방출 효율이 높은 ‘페로브스카이트’ 반도체 소재를 사용하여, 수직 방향으로 나노 구조를 쌓아 올리는 새로운 적층 방식의 3차원 프린팅 기술입니다. 이 구조는 높은 공간 효율은 물론, 빛 손실 최소화 측면에서도 유리한 조건을 제공합니다.

초미세 전기유체 기반 정밀 프린팅 기술 도입

특히 이번 연구에서는 전압을 이용하여 극소량의 액적을 정밀하게 분사 및 제어할 수 있는 ‘초미세 전기유체 3D 프린팅 기술’이 중심 기술로 도입되었습니다. 머리카락보다 가늘고 긴 형태로 제작된 나노 기둥 구조물은 기존 장비로 구현되기 어려운 수준의 미세 정밀도로 배치가 가능하였습니다.

복잡한 절삭이나 식각 공정 없이 원하는 위치에 직접 소자를 형성할 수 있는 방식이기에, 제조 공정의 복잡도 및 비용을 획기적으로 낮출 수 있다는 장점이 있습니다. 이에 따라 레이저 소자의 형태와 집적 레이아웃이 자유로워졌으며, 더욱 다양한 광학 기능의 구현이 가능해졌습니다.

또한 인쇄된 구조물의 표면 처리 과정에서도 기술적 진전이 있었습니다. 기체상 결정화 제어 기술을 도입하여, 결정립을 거의 단결정에 가깝게 정렬시키는 작업을 수행하였습니다. 이 과정은 반사와 산란으로 인한 광 손실을 줄이고, 레이저 작동의 안정성 및 효율 개선에 결정적인 역할을 하였습니다.

응용 가능성과 실용화 잠재력

이번 기술은 나노 구조의 높이를 조정함으로써 출력되는 레이저의 파장, 즉 빛의 색을 정밀하게 제어할 수 있는 기능도 확보하였습니다. 이를 활용하면 육안으로는 인식할 수 없는 레이저 기반 보안 패턴을 제작할 수 있으며, 특정 장비를 통해서만 확인 가능한 고유한 광학 서명을 구현하는 위조 방지 기술로도 응용이 가능합니다.

이러한 광 기반 보안 기술은 화폐 위조 방지, 기밀 문서 인증, 지식재산 보호 등 다양한 보안 응용 분야에 활용될 수 있습니다. 또한, 고속 처리율이 요구되는 광컴퓨팅 장치 내에서 집적 회로의 효율성을 극대화할 수 있는 기반 기술로 작용하여 실질적인 상용화 가능성이 확인되었습니다.

김지태 교수는 연구에서 다음과 같이 설명하였습니다.

"이번 기술은 복잡한 공정 없이 빛으로 계산하는 반도체를 칩 위에 직접 고밀도로 구현할 수 있게 한다"며 "초고속 광컴퓨팅과 차세대 보안 기술의 상용화를 앞당길 것"이라고 밝혔습니다.

국제 학술지 등재로서의 학문적 가치

이번 연구 성과는 기계공학과 박사후연구원 스치 후(Shiqi Hu) 박사를 제1저자로 하여, 나노기술 분야의 국제 권위 학술지인 ‘ACS 나노(Nano)’에 공식 게재되었습니다. 이는 해당 기술의 과학적 타당성과 독창성, 그리고 응용 가능성에 대한 국제적 기준에서의 인증이 이루어졌다는 점에서 중요한 의미를 지닙니다.

특히 나노 구조를 정밀하게 제어하면서도 대체 가능한 제조 공정으로 구현했다는 점이 학계에서 높은 평가를 받고 있습니다. 3D 프린팅 기반의 반도체 재료 가공 기술은 향후 디지털 집적 기술과 나노 광학 소자의 융합 분야에 있어 필수적이며, 그 확장 가능성은 매우 높다고 할 수 있습니다.

공간 효율성을 높이는 수직 적층 구조의 기술적 의의

기존의 반도체 및 레이저 소자는 보통 수평 방향으로 형성되어 빛이 아래로 확산되거나 새는 방식으로 제한적인 출력 효율을 보여주는 한계를 내포하고 있었습니다. 올려 쌓는 수직 적층 방식은 이러한 구조적 제약을 극복하고, 동일 면적 내에서 더 많은 소자를 배치할 수 있는 공간 효율성을 제공합니다.

또한 수직형 구조는 인접 구조물 간 간섭을 방지하고 고출력 레이저 구현에 유리한 구조입니다. 이는 향후 칩 기반 광연산 장치 내에 다채널 통신 또는 병렬 연산 기능 구현에 있어 중요한 형태적 이점을 제공할 수 있습니다. 즉, 단일 소자 차원에서의 성능 개선을 넘어 전체 시스템 차원의 처리 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다.

산업적 확장을 고려한 연구 기반 마련

기계공학과와 재료공학, 전자공학을 아우르는 융합형 연구가 본 기술의 성공적 구현을 가능하게 하였습니다. 또한 광학, 전자기학, 유체역학이 유기적으로 접목된 실험 모델은 향후 산업계와의 기술 이전 가능성에도 긍정적 영향을 줄 것으로 판단됩니다.

기술이 갖는 산업적 의미는 단순한 레이저 소자 제작 기술에 그치지 않습니다. 이번 연구에서 사용된 전기유체 기반 3D프린팅 기술은 향후 디스플레이, 바이오센서, 마이크로 LED 등 나노급 정밀도가 요구되는 다양한 분야에 공통적으로 접목될 수 있는 범용 플랫폼이 될 수 있습니다. 이러한 확장성은 국내 관련 산업의 기술 경쟁력 강화에도 기여할 수 있습니다.

마치며

수직형 나노 레이저의 3D 프린팅 구현은 광컴퓨팅과 보안 기술 분야에 있어 구조적, 공정적 한계를 극복하는 중요한 전환점이 될 수 있습니다. 본 연구는 첨단 소재 활용뿐 아니라 정밀 제어 기술의 유기적 접목을 통해 반도체 산업 전반의 새로운 방향성을 제시하였습니다. 향후 이 기술의 실용화 가능성과 응용 확대에 지속적인 관심이 요구됩니다.

한양3D팩토리는 3D프린팅 분야의 지속적인 기술 발전을 통해 국내외 연구진의 혁신적 성과를 지원할 수 있는 플랫폼입니다. 이런 발전을 바탕으로 광컴퓨팅과 보안 기술의 실용화 가능성을 높이는 데 기여할 수 있기를 바랍니다.

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3D 프린팅 기술로 구현한 고효율 나노 레이저, 미래 반도체 혁신의 문을 열다

차세대 반도체의 핵심 소자인 나노 레이저의 대량 제작 가능성을 3D 프린팅 기술로 구현한 국내 연구가 주목받고 있습니다. 광컴퓨팅, 양자통신, AR 디스플레이 등 미래 산업을 지탱할 정부 기반 기술로서의 의미가 커지고 있습니다.

고속 광연산과 양자통신을 위한 필수 요소, 나노 레이저

나노 레이저는 정보의 전달과 처리에 있어 전자가 아닌 빛을 활용함으로써, 계산 속도와 보안성을 획기적으로 높일 수 있는 차세대 소자로 분류되고 있습니다. 특히, 초고속 인공지능 처리, 양자 암호 통신, 초고해상도 증강현실 디스플레이 등의 응용 분야에서 필수적인 기술로 인식되고 있습니다.

기존 반도체 레이저는 대부분 기판 위에 수평으로 제작되어, 소자 면적을 넓게 차지하거나 효율적인 광방출에 제약이 존재하였습니다. 또한 동일한 형태의 구조물을 대량 생산하는 기존 리소그래피 기반 제조 방식은 복잡한 공정과 높은 비용으로 인해 구조의 자유로운 설계 및 위치 배치에 한계를 보였습니다.

이로 인해, 제작 방식의 유연성과 공간 효율성을 동시에 확보할 수 있는 새로운 방식의 필요성이 제기되고 있었습니다.

수직형 나노 레이저 구현을 위한 3D 프린팅 방식 도입

KAIST 김지태 교수 연구팀과 POSTECH 노준석 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자 공동으로 초미세 전기유체 3D 프린팅 기술을 개발하였습니다. 연구진은 빛 방출 특성이 우수한 ‘페로브스카이트’ 소재를 활용하여, 머리카락보다 더 가는 수직형 기둥 형태의 나노 구조물을 정밀하게 인쇄하는 방식으로 레이저 제작 공정을 구현하였습니다.

핵심은 전기장 조작을 이용한 ‘아토리터(10⁻¹⁸ L) 단위 잉크 방울’을 원하는 위치에 정확하게 적층하는 기술에 있으며, 이를 통해 기존의 회로 패턴 공정 없이 특정 부위에 맞춤식으로 고립된 구조물을 인쇄할 수 있었습니다. 이러한 기술적 진보는 반도체 기판 위에 고밀도 집적이 가능한 나노 레이저 어레이를 손쉽게 구현하는 기반을 마련하였습니다.

"복잡한 리소그래피 공정을 거치지 않고도 기능성 구조물을 연속적으로 프린팅할 수 있는 접근법이 가능해졌습니다."

결정 품질 제어와 레이저 효율 향상의 조합

3D 프린팅 기술이 주목받는 이유는 단순한 구조체 형성을 넘어, 고품질 광학 특성을 유지하며 효율적인 레이저 성능을 구현할 수 있었기 때문입니다. 연구팀은 프린팅 과정 중 ‘기체상 결정화 제어 기술’을 결합하여, 나노 구조물의 결정성을 단일 결정에 가깝게 구현하였습니다. 이로 인해 표면이 매끄럽고 내부 결함이 적은 구조를 확보할 수 있었고, 이에 따라 레이저 효율도 대폭 향상되었습니다.

실제로 제작된 수직형 나노 기둥들은 빛 손실이 낮고 안정적인 발광 특성을 보였으며, 구조물의 높이를 조절함으로써 출력되는 빛의 파장을 정밀하게 제어할 수 있는 가능성 또한 입증하였습니다. 이는 단순한 정보 처리용 레이저를 넘어, 다양한 색상의 빛을 활용하는 보안 식별 및 정밀 센서 분야로의 응용 가능성을 보여주고 있습니다.

위조 방지 기술로 확장 가능한 응용 사례

연구 결과는 고속 광컴퓨팅이나 AI 반도체 개발 외에도 위조 방지를 목표로 하는 보안 기술 분야에서도 실용성을 나타냈습니다. 나노 구조물의 크기 및 배열을 조정하여 특수 장비로만 감지 가능한 ‘레이저 보안 패턴’을 출력할 수 있었으며, 이는 복제 방지가 중요한 지폐, 인증서, 브랜드 제품 등에 활용될 수 있는 새로운 보안 솔루션으로 평가받고 있습니다.

"육안으로는 보이지 않지만 레이저로만 식별 가능한 패턴 형성이 가능하여, 고신뢰 보안 기술로의 확장이 기대됩니다."

국제 학술지에서 주목한 기술의 파급력

이번 연구는 나노과학 분야의 권위 있는 국제 학술지인 ‘ACS Nano’ 2025년 12월호에 게재되며 과학계에서도 높은 관심을 받았습니다. 실험적 타당성과 응용 확장성 모두에서 성과를 입증하였고, 전통적인 나노소자 제조 방식을 대체할 수 있는 실용적 대안을 제공하는 점에서 평가받고 있습니다.

김지태 교수는 이번 연구가 갖는 기술적 의미에 대해 다음과 같이 평가하였습니다.

"이번 기술은 복잡한 공정 없이 빛으로 계산하는 반도체 기술을 직접 반도체 칩 위에 고밀도로 구현할 수 있는 기반을 마련하였습니다. 초고속 광컴퓨팅과 보안 분야에서의 상용화를 크게 앞당길 수 있을 것입니다."

반도체 집적도와 설계 자유도에서의 기술적 전환점

이번 3D 프린팅 기반 나노 레이저 제작 기술은 기존 반도체 패키징의 한계를 벗어나, 구조 변화 및 소재 적용 측면에서 획기적인 전환점을 마련하였습니다. 이 기술은 복잡한 리소그래피 없이도 다양한 형태의 소자를 유연하게 설계하고 적용할 수 있는 기술적 기반을 제공하며, 향후 고성능 반도체 집적회로 설계의 자유도를 대폭 향상시킬 수 있을 것으로 예상됩니다.

특히, 수직 구조의 적용을 통해 공간 활용도를 극대화함으로써, 동일 면적 대비 더욱 많은 기능성 소자의 집적 설치가 가능해졌습니다. 이는 고밀도 패키징이 요구되는 모바일 및 내장형 반도체 설계 분야에서 매우 중요한 기술로 자리잡을 수 있습니다.

예산 절감과 생산 효율의 균형 확보

전통적인 반도체 공정은 수천 단계에 달하는 가공 단계를 필요로 하기 때문에, 생산설비 구축 및 유지에 막대한 비용이 발생하였습니다. 그러나 이번 3D 프린팅 방식은 다품종 유연생산이 가능하며, 프린팅 기반의 방식은 에칭, 증착, 세정 등 고비용 공정을 최소화할 수 있습니다.

이는 연구개발 분야에만 국한되지 않고, 향후 공장 자동화 및 민간 제조업 영역으로의 기술 확산 또한 가능하게 할 것으로 전망됩니다. 이는 스타트업이나 소규모 연구기관에서도 나노 광소자에 대한 접근성을 높일 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다.

마치며

이번 나노 레이저 제작 기술은 3D 프린팅 기법과 첨단 재료 과학의 융합을 통해 반도체 산업의 기술적 장벽을 효과적으로 낮추었습니다. 고속 정보 처리와 보안 기술을 동시에 뒷받침할 수 있는 기반 기술로서, 향후 광범위한 분야에서 상용화 가능성을 지닌 중요한 성과입니다.

3D프린팅 기술은 반도체 산업에서 새로운 가능성을 열어가고 있으며, 이 기술의 발전은 고정밀 전자소자의 효율성 및 설계 유연성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 한양3D팩토리는 이러한 혁신적인 기술 발전을 통해 3D프린팅 산업의 선두주자로서 기여할 것입니다.

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3D 프린팅 신발 기술이 이끄는 로봇 산업의 새로운 진화

중국 폴리폴리머가 개발한 고속 광중합 공정과 고분자 소재 기술이 샤오펑 ‘아이언’ 휴머노이드 로봇의 핵심 부품으로 채택되며, 3D 프린팅 기술의 산업적 확장 가능성을 입증하였습니다.

3D 프린팅 기술은 다양한 산업 분야에서 활용되고 있으며, 최근 들어 특히 로봇 공학 분야에서의 접목 사례가 크게 주목받고 있습니다. 중국 3D 프린팅 전문업체 폴리폴리머는 원래 신발 제조에서 출발하였으나, 로봇용 구조 부품까지 그 기술력을 확장하였습니다. 특히 샤오펑의 2세대 휴머노이드 로봇 ‘아이언’의 외형과 동작 구현에 있어 해당 업체의 기술이 핵심 역할을 한 것으로 분석됩니다.

신발에서 로봇까지: 공통 기술의 응용 확장

폴리폴리머는 신발 제조에서 요구되는 경량성, 탄력성, 내마모성, 인체에 대한 안전성을 기본 사양으로 3D 프린팅 원천기술을 다듬어 왔습니다. 이러한 기술적 사양은 사람과 접촉하거나 유사한 환경에서 작동하는 휴머노이드 로봇의 외부 구조나 관절 설계에도 직접적으로 적용할 수 있는 공통 기반으로 작용하였습니다.

예를 들어, 유연하고 생체 근육을 모사하는 로봇의 관절 부품은 단순히 움직임 외에도 반복된 마찰에 대한 내구성과 온도에 대한 저항성, 장기간 성능 유지 능력이 요구됩니다. 폴리폴리머는 기존 신발용 고분자 소재를 개량하여 이러한 기준을 충족하는 기능성 소재를 개발하였고, 이를 통해 유비테크 로보틱스와 엔진AI 등 다수 로봇 개발사에 발 부품과 관절용 쿠션을 공급하였습니다.

"신발 제조와 휴머노이드 로봇의 만남은 전혀 상반된 두 산업을 하나로 엮어주는 혁신의 결정체입니다."

로봇 디자인의 전환을 이끄는 유연 소재

샤오펑의 ‘아이언’ 로봇 사례는 기존의 금속 기반 로봇과 달리 실제 피부처럼 유연한 외관과 유사 생체 구조를 지향한다는 점에서 주목할 만합니다. 폴리폴리머는 이러한 로봇의 설계에 적합한 첨단 소재를 제공함으로써 외관상의 사실성뿐만 아니라 기계부 보호 기능까지 충실히 수행할 수 있는 구조를 구현하였습니다.

이러한 유연하고 탄력적인 설계 트렌드는 단지 하나의 로봇 모델에 국한되지 않고, 현재 휴머노이드 로봇 업계 전반에 확산되고 있는 중장기적 구조 변화로 읽을 수 있습니다. 특히 인간 중심 환경에서 작동하는 로봇의 경우, 접촉 충격을 최소화하고 기계적 간섭을 줄이는 방향의 설계 수요가 커지고 있음을 보여줍니다.

HALS 기술 기반의 고속 제조력

폴리폴리머의 중요한 기술 경쟁력은 자체 개발한 HALS(Hidden-Asynchronous Light Synthesis) 기술에 있습니다. 이 기술은 기존 3D 프린팅 방식보다 최대 100배 빠른 생산 속도를 구현할 수 있으며, 대량 생산뿐만 아니라 빠른 설계 반복과 소규모 커스터마이징 제품 제작에도 효율적으로 대응 가능합니다.

해당 기술은 특히 신발 제조 분야에서 중요한 역할을 하였으며, 폴리폴리머는 2025년에만 약 200만 켤레의 신발을 HALS 기반 3D 프린팅으로 생산하는 수준에 도달하였습니다. 2026년까지 이 생산 능력을 두 배로 확대할 계획입니다. 현재는 스케쳐스와 콜 한 같은 글로벌 브랜드 외에도 피크 스포츠 프로덕츠 등 다수 업체들과 파트너십을 통해 기성제품 및 부품 제조에 기여하고 있습니다.

"제조의 경쟁력은 궁극적으로 속도에서 파생됩니다. 빠르게 반복 설계하고, 빠르게 시장에 투입할 수 있는 기술력이 중요합니다."

다양한 산업군에서의 기술 전이 사례

HALS 기술과 고급 고분자 소재의 결합은 신발 중심에서 시작된 제조 모델을 로봇과 기타 분야로 넓히는 데 기여하였습니다. 예컨대, 2024년 상하이 패션 위크에서 월트 디즈니 컴퍼니가 선보인 3D 프린팅 패션 액세서리 및 신발에 폴리폴리머는 연구 소재 및 기술 지원 파트너로서 역할을 수행하였으며, 금형 없이도 고품질 제품 반복 생산이 가능하다는 점을 입증하였습니다.

이러한 제조 모델은 향후 신속한 제품 개발을 요구하는 다양한 산업군에 도입될 수 있으며, 전통 제조방식에 비해 절반 이상 개발 기간을 줄이고도 품질 및 기능 측면에서 타협하지 않는 설계가 가능하다는 장점을 제시하고 있습니다.

글로벌 R&D 파트너로의 자리매김

폴리폴리머는 현재 소비재 생산 외에도 글로벌 기술 기업을 대상으로 3D 프린팅 기반 시제품 제조 파트너로서의 입지를 빠르게 확장하고 있습니다. 관련 보도에 따르면, 삼성전자와 보쉬는 제품 개발 단계에서 폴리폴리머의 기술을 도입하여 시제품 제작 시간을 단축하고 있습니다.

이와 같은 기술 파트너십은 단순 공급자가 아닌 제품 개발의 전략적 협력사로서의 위상을 보여주는 동시에, 고속 제조 기술이 엔지니어링 효율성 개선에 기여하고 있음을 시사합니다.

지속 가능한 글로벌 확장 전략

현재 폴리폴리머는 전체 매출의 약 25%를 해외 시장에서 창출하고 있으며, 이 수치는 매년 40% 이상의 증가율을 보이고 있습니다. 회사 측은 향후 3년 내 해외 매출 비중이 절반 이상을 차지할 것으로 예상하고 있으며, 이를 실현하기 위해 다양한 국가에 직접 진출하고 있습니다.

핵심 전략 중 하나로 폴리폴리머는 최근 맞춤형 스니커즈와 라이프스타일 제품을 겨냥한 소비자 브랜드 ‘폴리팹(PollyFab)’을 출범하였으며, 2026년까지 미국·프랑스·일본 등지에 오프라인 매장을 설립할 계획을 수립하였습니다.

"세계 시장으로의 도약은 기술력으로 증명하며 꾸준히 성장하고 있는 회사의 저력을 보여줍니다."

로봇 설계 트렌드를 뒤바꾸는 ‘재료의 미래’

현대 로봇 설계는 기존의 강인하고 경직된 산업용 구조물을 벗어나 인간 친화적이고 유연한 디자인으로 전환되고 있습니다. 이 같은 변화의 배경에는 재료 과학의 발전과, 이를 기반으로 한 3D 프린팅 기술의 진보가 결정적인 역할을 하고 있습니다.

폴리폴리머는 고분자 배합 기술을 통해 유연하면서도 강한 탄성을 확보한 로봇 부품을 구현함으로써, 단지 외형 설계뿐 아니라 기계적 유지성과 내구성 강화에 실질적으로 기여하고 있습니다. 이는 향후 인간과의 접촉 환경에서 작동하는 로봇 분야의 필수적 기준을 수립하는 데 기여할 수 있는 사례로 평가됩니다.

마치며

폴리폴리머는 3D 프린팅 및 고분자 소재 기술을 바탕으로 전통 제조 분야와 첨단 로봇 산업 간의 경계를 허물고 있습니다. 기술적 호환성과 생산 효율성을 무기로, 다양한 산업에서의 확장 가능성을 실질적으로 입증하고 있습니다.

3D프린팅 기술은 다양한 산업의 경계를 허물며 실용성 높은 솔루션을 제공하고 있습니다. 한양3D팩토리는 이러한 변화를 주도하는 데 기여하며, 효과적이고 신뢰할 수 있는 지원을 통해 앞으로의 혁신을 함께 열어가고자 합니다.

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초고속 3D 프린팅으로 제조 산업의 지형을 바꾼 기술 혁신 사례

중국 스타트업 폴리폴리머가 구현한 초고속 3D 프린팅 기술이 로봇 산업과 신발 제조 분야에 새로운 전환점을 제공하고 있습니다. 생체 근육 개발부터 글로벌 브랜드 제품의 대량 생산까지, 기존 제조 방식을 대체할 수 있는 실질적 가능성이 부각되고 있습니다. 제조업 전반의 효율성과 맞춤화를 동시에 실현하고 있는 해당 기술의 특징과 산업적 파급력을 분석하였습니다.

로봇 산업을 진전시킨 생체 근육 기술의 실제 적용 사례

중국 내 주요 로봇 기업들과의 협업을 통해 3D 프린팅 기술이 고성능 바이오닉 근육 구현에 적용되고 있습니다. 대표적인 사례로 최근 주목받은 샤오펑의 휴머노이드 로봇은 사실적인 움직임으로 기술적 주목을 받았습니다. 해당 로봇의 핵심 부품인 근육은 폴리폴리머가 자체 개발한 고탄성 소재를 기반으로 제작되었습니다.

이 소재는 약 300% 이상의 신장률을 가지며, 피부와 유사한 질감을 유지하는 동시에 내열성, 내마모성을 고루 갖춘 것이 특징입니다. 분자 구조 측면에서도 개선된 공정을 도입하여 고강도와 유연성의 균형을 확보하는 데 성공하였습니다. 또한, 유비텍(UBTech), 엔진AI(EngineAI) 등 약 20여 개의 중국 내 로봇 기업과 공동 연구개발 파트너십을 체결하여 기술의 범용성과 안정성을 검증하였습니다.

바이오닉 부품 제조에 3D 프린팅 기술이 실질적으로 사용되면서, 과거 금형 기반 부품 생산이 가진 시간적 제약이나 비용 부담을 극복할 수 있는 가능성이 확인되고 있습니다.

HALS 기술 기반 생산성 향상: 기존 대비 100배 빠른 프린팅 속도

폴리폴리머는 2017년 재료 전문 과학자 왕원빈에 의해 설립되었으며, 핵심 기술로’방해 비동기 광합성(HALS, Hindered Asynchronous Light Synthesis)&39;을 개발하였습니다. 이 기술은 기존 3D 프린팅 방식 대비 최대 100배 향상된 인쇄 속도를 제공하며, 대량 생산 체제를 갖추는 데 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

현재 전체 매출의 약 60%는 신발 부문에서 발생하고 있으며, 글로벌 브랜드인 스케쳐스(Skechers)와 콜 한(Cole Haan)과의 협업을 통해 연간 200만 켤레 이상의 생산 규모를 확보한 상태입니다. 향후 2026년까지 이 생산량을 두 배로 확대한다는 계획이 수립되어 있습니다.

"HALS 기술은 전통적인 금형 사용 없이도 맞춤 설계를 빠르게 실현할 수 있는 길을 열어주었습니다."

나아가 디즈니와의 생산 프로젝트에서는 금형을 생략하고도 3D 디자인을 통해 정밀한 구현이 가능하였고, 이에 따라 전체 제작 시간이 약 70% 단축되었습니다. 이는 대량 맞춤 생산이라는 미래 제조 방식에 매우 적합한 사례로 평가되고 있습니다.

소비자 접점을 확장한 글로벌 진출 전략

B2B 산업용 부품 공급을 넘어, 폴리폴리머는 폴리팹(POLLYFAB)이라는 자체 브랜드를 통해 소비자 대상 시장(B2C) 진출을 본격화하였습니다. 해당 브랜드는 맞춤형 스니커즈, 액세서리, 홈 데코 등을 중심으로 청년층 소비자층을 주 타겟으로 설정하고 있습니다.

현재 전체 매출의 25%를 해외 시장이 차지하고 있으며, 향후 3년 내 이를 50% 이상으로 확대하는 게 전략 목표입니다. 이를 실현하기 위해 미국, 프랑스, 일본 등 주요 국가에서 오프라인 매장 설립을 추진하고 있으며, 3D 프린팅 기술을 활용한 개인화 디자인 제품과의 융합 전략이 적용되고 있습니다.

이러한 글로벌 사업 전략은 단순 기술 수출을 넘어 브랜드 차원의 경쟁력을 강화하는 계기가 될 수 있으며, 기술기반 스타트업이 자립형 소비재 기업으로 성장하는 방향성을 보여주고 있습니다.

대기업과의 협력 확대 및 R&D 기반 강화

폴리폴리머는 3D 프린팅 기술의 고도화 과정에서 삼성전자, 보쉬(Bosch) 등 글로벌 테크 기업들과의 협력 사례를 통해 기술 수준을 검증받고 있습니다. 특히, 이들 기업의 연구개발 부문에 공급한 3D 프린팅 프로토타입은 제품 개발 초기 단계에서의 테스트 효율성 향상에 기여한 것으로 평가됩니다.

이외에도 국내외 다수의 제조 파트너들로부터 소재와 기술 공급에 대한 안정적인 수요를 확보하고 있으며, 이는 향후 기술 확산과 매출 성장의 기반으로 작용할 전망입니다. 또한, 연구개발 역량을 보강하기 위한 독립 연구 실험실도 운영 중이며, 새로운 복합 소재 개발에 집중하고 있습니다.

기술 상용화를 넘어 응용 분야 확장까지 고려할 때, R&D와 산업 간 접점 구축은 전략적으로 중요한 접근이라 할 수 있습니다.

3D프린팅 기술은 제조 산업에 혁신적인 변화를 가져오고 있습니다. 한양3D팩토리는 이러한 기술 발전을 이끌며, 다양한 산업 분야에 실용적이고 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공하고 있습니다. 앞으로도 지속적인 연구 개발을 통해 보다 향상된 3D프린팅 기술을 기대할 수 있습니다.