[르포] 로봇 팔이 소재 설계에서 완성까지…재료연 오토노머스랩을 가다

작성일 06-29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> "AI 기반 전주기 자동화 연구…신소재 개발 기간 획기적으로 단축" 
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 <img alt="재료연 오토노머스 랩 [촬영 박주영]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/29/yonhap/20250629120143775pceg.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="URaeGMph3M" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/29/yonhap/20250629120143775pceg.jpg" width="658">
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 재료연 오토노머스 랩 [촬영 박주영]
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 (창원=연합뉴스) 박주영 기자 = "인공지능을 이용해 신소재 설계에 필요한 연구개발(R&amp;D) 사이클을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다." 
 지난 26일 경남 창원 한국재료연구원 내 무인 실험실 '오토노머스 랩'(Autonomous Lab)을 찾았다. 
 오토노머스 랩은 소재 투입에서부터 완성 합금 제품 생산까지 한 번에 처리할 수 있는 인공지능(AI) 기반 전주기 자동화 연구 시스템이다. 
 로봇 팔이 금속 샘플을 투입하면 두꺼운 소재를 얇게 펴는 압연공정을 거쳐 고출력 레이저 가공기로 금속을 원하는 모습으로 성형한다. 
 고온에서 금속을 녹이고 형상화하는 과정은 AI가 제시한 조건에 따라 반복 실험을 최소화하는 방식으로 이뤄진다. 
 이어 적외선 파장을 사용하는 고출력 레이저에 의해 금속이 급속으로 기화되며 절단되는 과정을 거친다. 
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 <img alt="압연 공정 설명하는 재료연 연구원 [촬영 박주영]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/29/yonhap/20250629120144094aqsz.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="HahDqk6F7F" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/29/yonhap/20250629120144094aqsz.jpg" width="658">
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 압연 공정 설명하는 재료연 연구원 [촬영 박주영]
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 사람의 개입을 최소화해 부상 가능성과 오류를 줄일 수 있으며, 레이저 가공 시에도 접촉 없이 국소 부위에 조사함으로써 기계적 변형을 최소화할 수 있다. 
 이어 만능 인장시험기를 통해 파단(끊어짐)에 이를 때까지 인장 강도를 측정한다. 
 이전까지는 일일이 수기로 해체 작업을 거쳐야 했으나, 자동화 설비를 통해 하루 100∼200개의 물성 데이터를 측정할 수 있다고 연구원은 설명했다. 
 실험실은 1천200만 화소 카메라로 더 넓은 면적에서 다양한 각도로 부품 형상을 정밀하게 측정할 수 있는 3차원 부품 스캐너도 갖추고 있다. 
 로봇팔이 다양한 각도로 카메라를 조절해 빛에 의한 왜곡을 최소한으로 줄일 수 있다.
 기존에는 고온에서도 강도를 유지할 수 있는 금속 합금 하나를 개발하는 데 수개월, 길게는 수년이 걸렸다. 
 오토노머스 랩을 활용하면 신소재 개발 실험을 몇 주 안에 끝낼 수 있을 것으로 예상된다고 연구원은 설명했다. 
 수천가지 조합 중 가능성이 가장 높은 조건을 자동으로 추천하는 AI 기반 실험 설계와 시편 제작부터 측정까지 모든 실험과정을 수행할 수 있는 장비 자동화·로봇 핸들링 시스템, AI가 실험 결과를 즉시 분석하고 다음 단계의 실험 방향을 스스로 정하는 실시간 데이터 분석 기술이 적용됐다. 
 연구원은 2022년부터 3년에 걸쳐 이런 전주기 자동화 연구환경 구축을 완료했다. 
 다만 완전한 전자동화 시스템 실현을 위해 추후 글로벌 톱 전략연구단 사업 등을 통해 소재 운반까지 가능한 로봇 레일 구축을 추진한다. 
 유봉선 재료연 부원장은 "반도체·이차전지·우주·국방 등 초정밀 신소재를 필요로 하는 첨단산업 분야에 활용할 수 있을 것"이라고 기대했다.
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 만능 인장시험기 [촬영 박주영]
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