▲ 사람의 치아를 3D 모델링하고 있다(사진=남캘리포니아대학)

남캘리포니아대(University of Southern California) 연구진이 3D 프린터의 정확도를 50%까지 개선할 수 있는 머신러닝 알고리즘을 개발했다고 ‘IEEE 스펙트럼’이 보도했다.

현재 3D 프린터를 이용해 전기자전거, 초콜렛, 사람의 피부 등 다양한 제품을 만들 수 있다. 하지만 산업용 3D 프린터와 적층 제조장치는 제품을 제조하기 위해선 많은 재료 비용이 들어간다. 재료가 비싸기 때문에 최종 제품이 나오기까지 많은 비용이 요구된다. 예를 들어 항공기 제조에 필요한 특정 부품을 3D 프린터로 제작하기 위해선 수백달러의 재료를 투입해야 한다. 어떤 3D 프린터는 물체의 각각의 곡면과 차원(dimension)의 정확도를 높이기위해 작업당 7~10개의 드래프트(draft) 객체를 필요로 한다.

남캘리포니아대 '챵황(Qiang Huang)' 교수팀은 3D프린터의 부정확성에 관한 데이터를 기반으로 인공지능 알고리즘을 개발, 3D 프린터의 정확성을 최대 50%까지 높였다고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구 성과를 전문 저널인 ‘IEEE Transactions on Automation Science and Engineering’에 발표했다.

연구팀은 ‘프린트픽서(PrintFixer)’라는 프로그램을 이용해 3D프린터에게 7~10개의 드래프트를 생성하라고 요구하고, 이들 드래프트 객체를 3D 스캐너로 인식해 CAD 파일과 비교하는 방식으로 프린터의 비정확성을 학습시켰다. 이 같은 학습 과정을 통해 프린트픽서는 최종 프린팅 결과물의 설계에 부합하도록 곡면과 모서리 부분 등을 인식하도록 했다.

연구팀이 개발한 인공지능 알고리즘은 ‘콘볼루션(convolution)’이라고 불리는 수학적인 작업을 시행해 이상적인 CAD 파일과의 교차 비교를 시도한다.

연구팀은 새로 개발한 인공지능 알고리즘을 보다 정교하게 만들기위해 하니웰 에어로스페이스(Honeywell Aerospace), 휴렛팩커드 엔터프라이즈와 협력하고 있다고 밝혔다. 챵황 교수는 “아직 프린트픽서를 대중에 공개할 수준은 아니다”라면서 “3년 이내 선보일 수 있기를 희망하고 있다”고 말했다.