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    사진 한 장으로 3D 캐릭터 구현하는 법

    사진·만화 속 장면, AI로

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    사진 한 장으로 3D 캐릭터 구현…형태 왜곡 없는 AI 기술 등장

    UNIST 연구진이 개발한 인공지능 기반의 디폼스플랫 기술이 메타버스와 게임, 애니메이션 등 3D 콘텐츠 제작 방식에 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다. 기존 방식에서 발생하던 형태 왜곡 문제를 해결한 점에서 기술적 의미가 큽니다.

    기존 한계 돌파한 디폼스플랫 기술

    UNIST 인공지능대학원의 주경돈 교수 연구팀은 사진 한 장과 같은 2D 이미지 데이터를 바탕으로, 형태 왜곡 없이 3D 캐릭터를 생성하고 자연스러운 자세 변화까지 구현할 수 있는 인공지능 기술’디폼스플랫(Deform-Splat)&39;을 개발하였습니다. 본 기술은 기존 3D 가우시안 스플래팅(Gaussian Splatting) 기법의 한계를 보완하여 고안되었으며, 소량의 데이터만으로도 높은 수준의 3D 모델링을 가능하게 합니다.

    가우시안 스플래팅은 다각도에서 촬영된 영상 데이터를 기반으로 2D 이미지를 3D 객체로 재구성하는 기술로, 데이터가 부족할 경우 캐릭터가 움직일 때 팔다리가 휘어지거나 비정상적으로 변형되는 문제가 빈번하게 발생하였습니다. 특히 만화나 게임과 같은 콘텐츠에서 이러한 왜곡은 시각적 몰입도를 저하시킬 수 있습니다.

    디폼스플랫은 이러한 문제를 해결하기 위해 단 한 장의 사진에서도 입력된 인체 자세를 3D로 투영할 수 있도록 설계되었으며, 캐릭터의 자세 변화에서도 비율과 형상이 자연스럽게 유지됩니다.

    가우시안–픽셀 매칭 기법의 적용

    디폼스플랫은 가우시안–픽셀 매칭(Gaussian–Pixel Matching)이라는 고도화된 분석 기법을 활용하여, 2D 이미지상의 픽셀과 3D 모델링 과정에서 생성된 가우시안 점을 매칭합니다. 이를 통해 입력된 사진 속 인체의 자세 정보가 3D 공간 내에서도 일관되게 구현될 수 있도록 구조적 데이터를 전달합니다.

    예를 들어 팔을 드는 동작이 주어졌을 때, 3D 캐릭터는 정면뿐 아니라 측면이나 배면 시점에서도 팔과 몸통, 관절 간의 비율이 유지되며, 고무처럼 늘어나는 형태의 오류도 나타나지 않습니다. 이러한 정확한 자세 재현은 기존 기술 대비 높은 신뢰도를 제공합니다.

    또한, 이 기술은 특정 부위의 정밀한 움직임뿐 아니라 캐릭터 전반의 균형감 있는 동작 표현이 가능하도록 하여, 사용자의 인터랙션을 실감나게 구현할 수 있는 기반을 마련합니다.

    강체 부위 분할을 통한 비변형 모델링

    디폼스플랫은 강체 부위 분할(Rigid Part Segmentation) 알고리즘을 기반으로, 3D 캐릭터 내의 구조적으로 단단한 영역을 자동으로 식별하고 그룹화할 수 있습니다. 이 알고리즘은 움직임 과정에서 관련 부위들이 동시에 연동되어 자연스러움을 유지하도록 설계되었습니다.

    이러한 방식은 로봇이나 인형처럼 여러 부위가 동기화되어 움직여야 하는 구조에서도 형태가 찌그러지지 않고 원형을 유지할 수 있도록 하며, 특히 행동이 많은 콘텐츠에서 발생할 수 있는 물리적 왜곡 현상을 미연에 방지합니다.

    연구진은 실험을 통해 다양한 동작 시나리오에서 디폼스플랫이 기존 방식에 비해 형태 유지 성능이 우수함을 입증하였으며, 고가의 장비나 전문 인력을 투입하지 않아도 높은 품질의 3D 콘텐츠 제작이 가능함을 시사하였습니다.

    국제학회 발표 및 기술적 의미

    본 연구는 컴퓨터그래픽스 분야 세계 최대 권위 학회인 시그그래프 아시아(SIGGRAPH ASIA) 2025에서 공식 발표되었으며, 해당 학회는 미국 컴퓨터학회(ACM)가 주관하는 국제적 학술 행사입니다. 연구 성과의 공식 발표는 기술적 완성도와 학술적 공신력을 동시에 인정받았다는 의미로 해석될 수 있습니다.

    또한 이번 연구는 정보통신기획평가원과 UNIST 인공지능대학원의 지원을 통해 진행되었으며, 기술의 실용화 가능성까지 고려한 구체적인 응용 방향이 제시되고 있습니다.

    주경돈 교수는 발표를 통해 다음과 같은 견해를 표명하였습니다.

    "기존 기술은 사진 한 장만을 입력데이터로 활용할 경우 형태가 심각하게 훼손되는 한계가 있었습니다. 이번 AI 기술은 물체의 구조적 특성을 고려해 뼈대 역할을 하는 영역을 스스로 구분하고, 움직임을 생성함으로써 3D 콘텐츠 분야의 진입 장벽을 낮출 수 있을 것으로 기대됩니다."

    이는 해당 기술이 상업 현장에 적용될 경우, 시간과 자원 절감은 물론, 다양한 창작 영역에서 활용될 수 있는 기반이 될 수 있음을 시사합니다.

    메타버스·애니메이션 분야의 기대 효과

    디폼스플랫 기술의 상용화가 이루어진다면, 메타버스 플랫폼이나 애니메이션 제작 환경에서의 생산성과 창의적 확장성이 크게 향상될 수 있습니다. 특히 정적인 2D 이미지 혹은 스케치 기반에서 3D 콘텐츠로 확장하는 과정에서 발생하던 기술적 제약이 완화될 것으로 예상됩니다.

    3D 모델 제작 초기에 반드시 요구되던 다각도의 촬영 데이터 없이도 실시간으로 모델링을 구현할 수 있기 때문에, 중소 제작사 및 개인 창작자들도 보다 쉽고 빠르게 고품질 콘텐츠를 생산할 수 있는 환경을 갖추게 됩니다.

    또한 이러한 기술은 교육, 의료 시뮬레이션, 로보틱스 등 다양한 산업에서 활용 가능성이 있으며, 사용자 맞춤 인터랙티브 콘텐츠 시장의 활성화를 견인할 수 있을 것입니다.

    기술 구조와 캐릭터 구현 예시

    디폼스플랫 기술은 입력 이미지에 대한 초기 3D 가우시안 스플래팅을 기반으로 구성되며, 이후 가우시안 점과 2D 픽셀 간의 정렬 매칭 과정을 수차례 반복하는 방식으로 구현됩니다. 인식된 자세 정보는 강체 부위 분할 단계를 통해 안정적인 3D 모션 프레임으로 변환됩니다.

    연구팀이 제공한 테스트 예시 자료에 따르면 캐릭터가 단순히 정적인 상태를 유지하는 것이 아니라, 팔을 들거나 허리를 숙이는 등 동적인 자세 변화에서도 형태가 일정하게 유지되는 모습을 확인할 수 있었습니다.

    이는 기존의 3D 생성 기술과 비교해, 기술적 정합성과 뎁스 생성을 동시에 충족할 수 있는 고급 구조 분석의 결과로 평가됩니다.

    산업 응용 및 향후 과제

    디폼스플랫 기술은 향후 다양한 산업 영역에서의 응용 가능성이 제기되고 있습니다. 특히 광고, 의료 3D 시뮬레이션, 패션 디자인, e-커머스 등에서도 제품 시각화 및 사용자 맞춤형 콘텐츠 구현에 효과적으로 적용될 수 있습니다.

    향후에는 더욱 복잡한 다관절 객체의 동작 구현이나 실시간 렌더링과의 연계, 클라우드 기반 모델링 자동화와 같은 후속 연구가 예상되며, AI 기반 콘텐츠 생성 기술의 지속적 진화에 크게 기여할 수 있을 것으로 보입니다.

    기술의 발전이 창의성과 결합됨으로써, 비전문가가 실제 3D 모델링 결과물을 실시간으로 구현하고 편집할 수 있는 환경이 가까운 시일 내 등장할 것으로 기대됩니다.

    마치며

    디폼스플랫은 형태 보존과 자세 재현의 정확성을 동시에 확보한 점에서 3D 콘텐츠 기술의 새로운 전환점을 제시합니다. 향후 관련 기술이 다양한 산업 현장에 적용되면서 3D 환경의 대중화가 더욱 가속화될 것으로 전망됩니다.


    이번 연구를 통해 3D프린팅 분야의 진입 장벽이 한층 낮아질 것으로 기대됩니다. 한양3D팩토리는 이러한 기술적 혁신을 통해 고객의 다양한 제작 요구를 충족시킬 수 있도록 지속적으로 지원할 계획입니다.

    3D프린팅에는 역시 한양3D팩토리

  • 3D프린팅 시제품 의뢰 전 확인할 필수 사항 3가지

    3D프린팅 시제품 의뢰 전 확인할 필수 사항 3가지

    =AI기술

    생성형 AI와 3D 프린팅 융합이 이끄는 한국형 메이커 생태계의 진화

    AI 기술이 3D 프린팅 산업에 융합되며 기존 제조업의 패러다임을 전환시키고 있습니다. 특히 생성형 AI와 결합된 3D 프린터는 제품 구현의 자동화와 정밀화뿐 아니라 교육, 창업, 지역 사회 혁신 등 다양한 영역에서 새로운 가능성을 열고 있습니다.

    3D프린터

    AI 기반 결함 예측과 프린팅 최적화 기술의 발전

    최근 글로벌 3D 프린터 산업은 인공지능 기술과의 융합을 통해 급속한 기술적 진보를 이루고 있습니다. 아이슬란드의 오일러(Euler)사는 금속 분말을 소재로 한 3D 프린터에 AI를 적용하여 출력 진행 과정에서의 결함을 사진 기반으로 사전 예측할 수 있는 기술을 개발 중입니다. 이는 제품의 품질을 높이는 동시에 제조 실패의 가능성을 줄이는 데 기여하고 있습니다.

    또한, 옥톤(Oqton)은 AI를 활용하여 자동화된 작업 배치 및 경로 최적화를 실현하며, 밤부랩(Bambu Lab)의 P2 시리즈는 내장 카메라와 센서를 통해 노즐 막힘을 감지하고, 캘리브레이션과 장비 안정화를 자동으로 수행할 수 있는 기능을 탑재하였습니다. 이와 같이 AI가 적용된 3D 프린팅 기술은 제조 현장에서의 오류를 줄이고 효율성을 증대시키는 방향으로 진화하고 있습니다.

    "AI를 접목한 3D 프린팅 기술은 제조공정의 자동화 수준과 정밀도를 획기적으로 향상시키고 있습니다."

    마인3디피, “생성형AI·3D 프린터로 메이커 문화 확산에 기여”[스타트업in과기대]

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    창업 이전부터 축적된 교육과 현장 경험

    김현석 대표는 3D 프린터를 처음 경험한 이래, 관련 기술에 깊은 관심을 가지고 연구와 실무 경험을 지속해왔습니다. 전자공학을 전공하던 시절 일본 와세다 대학의 콘퍼런스에서 처음 3D 프린터를 접한 뒤, 엔지니어와 연구원으로 활동하다가 2020년 본격적으로 독립 창업에 나섰습니다.

    현재 그는 다양한 유형의 3D 프린터 및 자재를 다루며, 큐비콘이나 밤부랩처럼 다양한 글로벌 브랜드 제품을 취급하고 있습니다. 특히 올해 국내 최초로 스냅메이커 U1을 도입하여 본격적인 상용화를 추진하고 있습니다. 기술 확산을 목표로, 신한대학교와 인덕대학교에서의 강의 뿐 아니라 서울 및 수도권 메이커스페이스를 중심으로 하는 교육 활동도 활발하게 이어가고 있습니다.

    "기술 판매뿐 아니라 교육을 병행함으로써 사회 전반에 3D 프린팅 활용 능력을 확산시키는 데 기여하고 있습니다."

    지역과 연결된 메이커스페이스 중심 네트워크

    김현석 대표는 도봉구의 대표적 메이커 교육 플랫폼인 ‘메이커스쿨 도봉’의 운영을 맡아 기술 기반 커뮤니티 활성화에 참여하고 있습니다. 해당 공간은 2023년 6월부터 그의 운영하에 메이커 장비 교육과 원데이 클래스, 청소년 대상 프로그램인 ‘메이커틴즈’ 등 다양한 활동을 진행해왔습니다. 누적 참여자는 1만 명 이상에 달하며, 이는 지역 내 제조 기반 창의 교육에 대한 수요와 효과를 반영합니다.

    또한, 광운창작소 등 여러 메이커스페이스에서도 실무자 교육과 장비 활용 세미나를 진행함으로써, 단순 장비 제공을 넘어서 활용 역량 강화에 기여하고 있습니다. 이러한 연계 활동은 지역 기반 기술 생태계의 자생력 강화를 위해 필수적인 요소라 평가됩니다.

    "3D 프린터가 보급되기 위해서는 장비 접근성뿐만 아니라 사용자의 숙련도 향상이 병행되어야 합니다."

    창업보육센터를 통한 생태계 내 성장 동력 확보

    서울과학기술대학교 창업보육센터는 입주 기업에게 사무 공간 제공과 함께 멘토링, 네트워킹, 사업화 자문 등 다양한 지원을 연계하고 있습니다. 김현석 대표는 창업 초기 서울여대 캠퍼스타운, 광운대 캠퍼스타운 등을 거쳐 현재는 서울과기대 메이커스페이스 전문랩에 입주해 있습니다. 해당 공간은 금속 프린터 등 고도화된 장비를 갖추고 있으며, 예비창업패키지, 초기창업패키지 등 제도적 지원과 풍부한 네트워크가 강점입니다.

    김 대표는 현재 입주 3년차에 접어들었으며, 이는 사업 성과의 지속성과 교육-창업 연계의 적극성 덕분으로 분석됩니다. 창업보육센터는 회계, 행정 업무와 같은 실질적 경영 부담 완화 서비스도 함께 제공하고 있어 신생 기업의 성장을 지속 가능하게 만드는 구조적인 지지체계를 형성하고 있습니다.

    "생존율이 낮은 제조 스타트업 시장에서 창업보육센터는 사업 안정화의 중요한 토대를 형성합니다."

    생성형 AI 기반 콘텐츠 제작 기술 응용

    최근에는 생성형 AI를 기존 2D 이미지와 결합하여 3D 출력용 콘텐츠를 자동 생성하는 기술이 주목받고 있습니다. 김현석 대표는 증명사진에서 캐릭터 형태의 2D 이미지를 생성한 후 이를 3D로 조형화하여 출력까지 연계하는 사업을 전개하고 있습니다. 이에 더해 텍스트 명령어 기반으로 3D 모델링 파일을 자동 생성하는 방식도 시도되고 있으며, 이 모두가 새로운 수익원으로 성장하고 있습니다.

    이는 제작비용과 시간 절감을 가능하게 할 뿐 아니라, 개인 맞춤형 제품 제작을 확산시킬 수 있는 기술로 평가됩니다. 교육적 측면에서도 생성형 AI 기반 모델링 방식은 초심자에게 높은 접근성을 제공하며, 창의적인 콘텐츠 생산 과정을 지원합니다.

    "기술의 민첩한 도입과 화용성 있는 응용이 차별화된 가치 창출로 이어지고 있습니다."

    메이커스

    국내 시장 정체 속 선제적 사업 전략

    과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원이 발간한 ‘2024년 3D프린팅 산업 실태조사’에 따르면, 2022년 국내 시장은 5997억 원 규모였으며 2023년에는 6125억 원으로 약 2.1%의 성장에 그쳤습니다. 반면 글로벌 시장은 동기간 180억 달러에서 200억 달러로 10% 이상 증가해 상반된 양상을 보였습니다.


    이처럼 3D프린팅을 통한 창조적이고 혁신적인 성과는 산업계와 교육계 전반에 걸쳐 실질적인 변화를 가져올 수 있습니다. 한양3D팩토리는 3D프린팅의 첨단 기술을 지원하여 미래 지향적인 제조 환경을 구축하는 데 기여하고 있습니다.

    3D프린팅에는 역시 한양3D팩토리

  • 삼차원 프린팅으로 탄생한 드론 기술 혁신 사례

    삼차원 프린팅으로 탄생한 드론 기술 혁신 사례

    =3D프린트

    생성형 AI 기술을 접목한 3D 프린팅의 진화와 메이커스페이스 활성화 전략

    3D 프린터 시장이 정체 국면을 겪는 가운데, 인공지능(AI) 기술과의 융합을 통해 새로운 성장 가능성을 모색하는 시도가 이어지고 있습니다. 본 글에서는 생성형 AI와 3D 프린팅 기술을 접목하여 차별화된 성과를 보이는 국내 사례를 통해 관련 산업의 변화 양상을 살펴보고자 합니다.

    AI기술

    AI 기술과 접목되는 3D 프린터 기술의 진화

    최근 글로벌 시장에서는 AI의 장점을 활용하여 3D 프린터 성능을 고도화하는 사례가 주목받고 있습니다. 예를 들어, 아이슬란드의 스타트업 오일러(Euler)는 금속 분말 프린터의 출력 이미지를 실시간으로 분석하여 사전 결함을 예측하는 기술을 개발하였습니다. 또 다른 사례로, 옥톤(Oqton)은 AI를 통해 출력 일정 및 경로를 자동 최적화하며 생산성을 높이는 솔루션을 제공하고 있습니다.

    국내에서도 이와 유사한 기술적 시도가 활발히 이루어지고 있으며, 대표적인 예로는 생성형 AI를 활용하여 2D 이미지로부터 3D 모델을 자동 생성하는 기술이 있습니다. 이는 단순한 장비 공급을 넘어 소프트웨어, 교육 콘텐츠, 이중 모드 프린팅 기술 등으로 영역을 확장하며 3D 프린팅 시장에 새로운 변화의 계기를 마련하고 있습니다.

    마인3디피, “생성형AI·3D 프린터로 메이커 문화 확산에 기여”[스타트업in과기대]

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    3D 프린팅 교육과 인프라 확대를 위한 실행 전략

    기술의 발전과 함께 교육 인프라 확충이 중요해지고 있습니다. 3D 프린팅 기술은 장비 운용 및 모델링 설계 이해도가 수반되어야 하는 복합 분야이기 때문에 체계적인 교육이 필수적입니다. 이를 반영하여 국내에서는 대학 강의, 지역 메이커스페이스, 창업 지원 기관 등을 통한 다층적 교육이 확대되고 있습니다.

    특히 메이커스페이스는 일반 시민, 예비 창업자, 청소년 등을 위한 실습 공간으로 운영되며, 다양한 장비와 실습 기회를 제공합니다. 예를 들어, 도봉구청 내 ‘메이커스쿨 도봉’에서는 교육 프로그램, 장비 실습, 디자인 컨설팅 등을 진행하여 참여자들이 3D 프린팅 기술을 실질적으로 경험할 수 있도록 지원하고 있습니다.

    창업보육센터를 활용한 기술기반 스타트업 성장 사례

    기술 기반 스타트업 육성에는 실험 공간, 멘토링, 사업화 지원 등 다양한 자원이 필요합니다. 서울과학기술대학교 창업보육센터는 이러한 요건을 충족시키는 대표적인 사례로, 입주 기업에 대해 공간, 장비, 행정 및 회계 상담, 투자 연계 등을 지원하고 있습니다.

    해당 기관은 전문 연구 및 제작이 가능한 금속 3D 프린터 등을 보유한 메이커스페이스를 운영 중이며, 스타트업이 실험적 기술을 실제 사업화로 연결할 수 있도록 실질적인 환경을 제공하고 있습니다. 이러한 인프라는 AI 기반 교육 콘텐츠 실험, 차세대 프린팅 프로토타입 제작 등 다양한 가능성을 열어줍니다.

    AI와 3D 프린팅 융합을 통한 신규 비즈니스 모델

    기존의 단순 출력 중심의 비즈니스 모델에서 벗어나기 위해 AI와의 융합을 통해 소비자 맞춤형 콘텐츠를 제작하는 방식이 주목받고 있습니다. 예를 들어, 증명사진 등 기존 2D 이미지를 바탕으로 3D 캐릭터를 자동 생성하여 출력하거나, 특정 키워드를 입력하면 즉시 3D 프린터에 적합한 형상으로 변환하는 솔루션 등이 개발되고 있습니다.

    이러한 모델은 교육뿐 아니라 굿즈 제작, 기념품, 마케팅 콘텐츠 등에 활용됐을 때 수익성과 확장성이 높습니다. 특히 AI 기반 설계 자동화는 전문가가 아니어도 시제품 제작이 가능하게 하여 일반 사용자 시장 확장을 촉진할 수 있는 기반이 됩니다.

    국내 3D 프린터 시장의 현황과 글로벌 격차

    국내 3D 프린팅 시장은 상대적으로 성장세가 둔화되고 있는 것으로 나타났습니다. 과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원(NIPA)의 ‘2024년 3D프린팅 산업 실태조사’에 따르면, 2023년 시장 성장률은 약 2.1%에 그쳤습니다. 반면, 글로벌 시장은 같은 해 10% 이상의 성장률을 기록하며 빠르게 확대되고 있습니다.

    국내 시장의 저성장 원인으로는 정부 연구개발 예산 감축, 장비 도입 지연, 산업화 적용 사례 부족 등이 지적됩니다. 이에 일부 기업은 제품 간소화, 새로운 프린팅 기술 시범 적용, 재료 혼합 기법 개발 등 자체 기술 고도화를 통해 시장 경쟁력을 확보하고자 노력하고 있습니다.

    디자인

    메이커 문화 확산을 위한 비전과 실행 과제

    기술의 대중화는 단순한 장비 보급을 넘어 생활 속 활용이 가능해야 실현됩니다. 이에 따라 프린팅 기술의 복잡성을 줄이고, 사용의 문턱을 낮추기 위한 교육과정 개발이 중요해지고 있습니다. 출력 장비의 이해에서부터 재료 특성, 후가공 기술, 출력 시간 효율화 방안 등을 포함한 실무 교육이 그 예입니다.

    그 중에서도 중요한 전략은 비전문가가 창작자 또는 창업가로 성장할 수 있는 구조를 마련하는 것입니다. 이를 위해 메이커 장비와 교육 시스템, 그리고 지역 사회와의 연계를 통한 생태계 조성 방안이 점차 구체화되고 있습니다.

    캠퍼스타운과 협력한 창업 생태계 구축 사례

    서울과학기술대학교를 포함한 여러 대학이 진행 중인 캠퍼스타운 사업은 스타트업에 핵심적인 사업 공간과 시제품 제작 및 검증 환경, 멘토링, 기술 자문 등의 자원을 제공합니다. 특히 금속 3D 프린터, SLA 프린터 등 상업화 단계 이전의 고급 장비를 활용할 수 있는 점이 경쟁력 요소로 작용하고 있습니다.

    이러한 환경 하에서 기술뿐 아니라 디자인, 마케팅, 소비자 피드백 실험 등을 동시에 수행할 수 있어 서비스 고도화 및 제품 차별화가 용이합니다. 또한 지역 내 청년 및 일반인을 대상으로 하는 교육 프로그램과 연계하여 기술 확산과 창업 자극 효과를 동시에 도모할 수 있습니다.

    메이커스페이스 성공 사례로 바라본 실행 전략

    도봉 메이커스쿨은 높은 방문자 수를 기반으로 지역 내 대표 메이커스페이스로 자리 잡고 있으며, 원데이 클래스부터 장비 교육까지 다양한 프로그램을 제공하고 있습니다.


    3D프린팅 산업의 지속가능한 성장을 위해 한양3D팩토리는 차별화된 기술 개발과 실용적인 응용을 통해 업계 발전에 기여하고 있습니다. 제안된 전략은 한국의 3D프린팅 시장이 글로벌 트렌드에 맞춰 성장해 나가는 데 유용한 참고가 될 수 있습니다.

    3D프린팅에는 역시 한양3D팩토리

  • 의료보형물 생산성 인공지능으로 일곱배 향상

    의료보형물 생산성 인공지능으로 일곱배 향상

    =의료

    AI 기반 3D 프린팅 융합기술로 의료 제조 혁신…과기정통부 장관상 최우수상 수상

    인체 삽입용 실리콘 보형물 분야의 기술 혁신을 이끈 인공지능 기반 3D 프린팅 기술이 정부로부터 최고 평가를 받았습니다. '2025 3D프린팅 활용 우수사례 경진대회'에서 AI 자동화 기술을 기반으로 맞춤형 보형물 대량생산 체계를 구축한 사례가 과학기술정보통신부 장관상(최우수상)을 수상하였습니다.

    AI 기반 몰드 설계 자동화로 비효율 해소

    기존 맞춤형 임플란트 생산은 제품 하나하나에 수작업이 다수 개입되는 ‘다품종 소량생산’ 방식이 주류를 이루었습니다. 이러한 방식은 인력 부담과 품질 편차의 문제를 야기할 뿐 아니라 생산 단가 상승의 원인이었습니다. 본 사례에서는 인공지능 기반 설계 자동화 프로그램을 3D 프린팅 워크플로우에 접목하여 이 같은 구조적 비효율을 해소하였습니다.

    핏미 AI, 3D 프린팅 혁신으로 '과기정통부 장관상 최우수상' 수상 쾌거

    기사 출처

    AI 시스템은 설계 과정에서 반복성을 자동 인식하며, 각 기능의 순서를 자동 생성하는 기능을 탑재하였습니다. 이를 통해 수작업 의존도를 낮추고 인적 오류를 줄였으며, 전체 설계 정확도를 346%까지 향상시키는 성과를 기록하였습니다.

    "기존 맞춤형 임플란트는 '다품종 소량생산' 구조로 생산성에 한계가 있었다. 핏미는 이러한 문제를 해결하기 위해 혁신적인 자동화 솔루션을 도입했다."

    이러한 기술 도입은 제조 초기 단계부터의 일관성을 보장하며, 결과적으로 보형물의 품질 안정성과 사용자 안전성 확보에 크게 기여하였습니다.

    제조 생산성 대폭 개선…755% 향상 달성

    설계뿐만 아니라 제조 공정에도 3D 프린팅 기술이 적극적으로 활용되었습니다. 기존 주조(Casting) 공법에서 벗어나 3D 프린팅 몰드 기술을 통해 제조 성능을 비약적으로 향상시킨 것입니다.

    해당 사례에서는 금형 제작에 소요되던 시간을 단축하고, 동시에 제품 정밀도를 확보할 수 있었습니다. 이러한 공정 혁신 결과, 전체 제조 생산성이 기존 대비 755% 향상되었으며, 이는 의료기기 업계에서 이례적으로 큰 수치라 평가받고 있습니다.

    생산성 향상은 단순한 생산량 증대뿐 아니라, 공급 안정성, 납기단축, 제품 품질 일관성 확보 등 다양한 측면에서 긍정적인 영향을 주고 있습니다. 이를 통해 의료 현장에서 요구하는 고정밀, 고안정성의 보형물을 경쟁력 있는 가격과 속도로 안정적으로 공급할 수 있는 기반이 마련되었습니다.

    조직 적합성 향상 위한 마이크로 텍스처 적용

    보형물 표면에 미세한 3차원 구조를 구현하는 기술도 본 사례의 핵심 성과 중 하나로 주목받았습니다. 이 기술은 3D 마이크로 텍스처 패턴을 금형 표면에 정밀하게 구현하는 방식으로, 조직의 부착력을 높이는 효과가 있습니다.

    보형물

    이러한 표면 처리 기술은 수술 후 보형물의 유착 안정성을 높이며, 회복 기간을 단축시키는 데 기여합니다. 또한 인체 내 장기와의 조직 반응을 유도하여, 이식체의 장기적 안정성도 보장할 수 있습니다.

    보형물의 형태 안정성과 생체적합성을 동시에 확보하게 되면서, 해당 기술은 재건 수술 등의 임상적 활용 가능성을 넓히고 있습니다. 특히 조직공학 및 재생의학 분야에서 향후 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

    친환경적 생분해성 재료 기술 통한 미래 의료 대응

    의료 기술의 지속 가능성을 고려할 때 생분해성 재료 활용은 중요한 방향성 중 하나입니다. 본 사례에서는 체내에서 자연 분해되는 생분해성 소재를 이용한 3D 프린팅 직조(scaffold) 기술을 개발하고, 이를 금형 없이 직접 출력하는 방식으로 활용하였습니다.

    이 재료는 체내 환경에서 물과 이산화탄소 등으로 분해되는 특성을 가지며, 골전도성 및 세포 친화성이 우수합니다. 해당 기술은 수술 후 재흡수형 보형물 또는 템플릿 형태로 활용될 수 있어, 환자 부담을 최소화하고 추가 수술을 줄일 수 있습니다.

    "핏미는 생분해성 재료를 활용한 직접 3D 프린팅 기술 개발을 진행하고 있다."

    기존 금속·실리콘 위주의 영구 보형물을 대체할 수 있는 친환경적 솔루션으로 의료 시스템의 부담을 경감시키는 데 기여할 수 있습니다.

    상업적 가치 입증…임상적 적용 실적 3만 건 돌파

    기술의 성공적인 상용화 여부는 시장 반응과 실사용 결과를 통해 평가됩니다. 해당 사례에서는 2020년 기업 설립 이후 지속적인 기술 개발과 제품 공급을 통해, 국내외 130여 개 병원에 제품을 납품하고 총 3만 건 이상의 임상 적용 사례를 기록하였습니다.


    이번 기술 혁신으로 인해 이동 분야에서의 효율성 향상이 기대됩니다. 한양3D팩토리는 이러한 변화에 적극적으로 기여하고 있으며, 앞으로의 발전에도 실질적인 지원을 아끼지 않을 것입니다.

    구동 / 이동 관련에는 역시 한양3D팩토리