AI 기반 금형·사출 자동화 기술을 개발 중인 이트렌코텍(대표이사 민경찬)이 한국공학대학교 마이크로구조 및 기계시스템 EH 연구실(책임자 김욱배 교수)과 ‘3D 프린팅 금형 제조 솔루션 공동개발’을 위한 기술개발 업무협약(MOU)을 체결했다.

이번 협약은 이트렌코텍이 주관하고 한국공학대학교가 위탁연구개발기관으로 참여하는 ‘금형·사출 AX(Autonomous eXecution) 자율 제조 스마트팩토리 구축’ 딥테크 팁스(DeepTech TIPS) 프로젝트의 일환으로, 양 기관은 향후 3년간 AI와 3D 프린팅 기술을 결합한 차세대 금형 제작 자동화 시스템을 공동 개발한다.

◇ 금형 제작 혁신 이끄는 3D 프린팅 금형 제조 솔루션

이번 협약의 핵심 과제는 ‘3D 프린팅 금형 제조 솔루션’ 개발이다. 이 솔루션은 금형 설계부터 시뮬레이션, 적층, 후가공, 사출 검증까지 전체 공정을 디지털 트윈(Digital Twin) 환경에서 자동으로 관리하는 통합 플랫폼이다.

시스템은 시뮬레이션 분석을 통해 적층 경로를 최적화하고, 열응력 및 변형률을 예측하며, 냉각채널 효율을 분석한다. 특히 기존 공정으로는 제작이 어려웠던 복합 냉각 채널과 경량격자 구조 금형 제작도 가능해진다. 이트렌코텍과 한국공학대학교는 이 기술을 통해 금형 제작 기간을 대폭 단축하고, 맞춤형 금형 생산의 자동화를 실현한다는 목표를 제시했다.

◇ 다년간 협력 경험 바탕으로 산학연 시너지 극대화

두 기관은 한국공학대학교 GRRC(경기도 지역협력연구센터) 다중소재 가공기술 혁신연구센터(센터장 심재홍 교수)의 참여기관으로 활동하며 다양한 공동연구를 수행해왔다. 그동안 △금속·복합소재 하이브리드 가공 기술 △3D 적층 기반 금형 구조 설계 △가공 데이터 표준화 및 품질 예측 모델링 등 핵심 기술들을 공동 개발했다.

이번 딥테크 팁스 과제는 이러한 협력의 연장선에서 추진되는 것이다. 한국공학대학교 마이크로구조 및 기계시스템 EH 연구실 책임자 김욱배 교수는 “산업 현장에서 바로 적용 가능한 3D 프린팅 금형 기술을 대학의 연구 성과와 결합해 실증 중심의 공동개발을 추진하겠다”며 “이트렌코텍과의 협력을 통해 새로운 금형기술을 선보일 것”이라고 말했다.

◇ PAM 방식의 대형 하이브리드 가공 장비로 스마트 제조 가속

이트렌코텍은 이번 행사에서 자사 기술력의 근간인 PAM(Pellet Additive Manufacturing) 방식의 2M급 대형 3D 프린팅 & CNC 가공 하이브리드 장비도 공개했다. 이 장비는 사출용 펠릿을 직접 적층해 대형 금형 코어 및 구조물을 제작할 수 있으며, 정밀 CNC 후가공 기능을 통합해 적층-가공-마감이 원스텝으로 진행된다. 이를 통해 기존 금형 제작 대비 공정 시간 70% 단축, 비용 50% 절감이 가능하다.

◇ AI 기반 사출공정 자동화… AX 자율 제조 스마트팩토리의 핵심

이트렌코텍은 3D 프린팅 금형 솔루션과 더불어 AI 기반 사출공정 자동화 시스템 개발도 병행하고 있다. 사출기 내 센서 데이터(압력, 온도, 속도 등)와 금형 메타데이터(형상, 냉각채널, 재질 등)를 AI가 실시간 분석해 최적의 사출 조건을 자동 설정하고, 생산 중 불량이 감지되면 스스로 조건을 보정한다. 이 기술은 숙련자 경험 의존도를 낮추고 데이터 기반으로 스스로 생산 조건을 최적화하는 AX(Autonomous eXecution) 자율 제조 체계를 실현한다.

◇ 민경찬 대표 “AI-3D 프린팅 융합으로 금형 산업의 초격차 실현”

이트렌코텍 민경찬 대표는 “이번 연구는 단순한 금형 제작 기술을 넘어 금형 사출 제조의 전 과정을 AI가 실시간으로 판단하고 최적화하는 자율형 생산 체계를 실현하기 위한 첫걸음”이라며 “AI, 3D 프린팅, 스마트팩토리 기술을 융합해 다시 한번 K-금형의 위상을 알리고 금형 산업의 초격차 경쟁력을 실현하면서 국내외 차세대 제조 패러다임을 리딩하는 기업으로 도약하겠다”고 말했다.

◇ 딥테크 팁스 선정… 3년간 18억 규모 연구개발 추진

이번 프로젝트는 중소벤처기업부와 중소기업기술정보진흥원이 주관하는 딥테크 팁스 프로그램에 선정돼 3년간 약 18억 원 규모의 연구개발 및 사업화 자금 지원을 받게 된다. 이트렌코텍은 해당 과제를 통해 AI 사출 자동화, 3D 프린팅 금형 솔루션, 디지털 트윈 기반 AX 스마트팩토리 기술을 완성하고 2027년 이후 글로벌 시장 진출 및 솔루션 상용화를 추진할 계획이다.