하이브리드 제조공정, 공정자동화 관련 다양한 경험과 기술력 갖춰

[이슈메이커=임성희 기자] 

 

하이브리드 제조공정, 공정자동화 관련 다양한 경험과 기술력 갖춰

이길용 국립금오공과대학교 기계공학부 교수/지능제조시스템연구실(사진=임성희 기자)

레이저 기반 하이브리드 적층제조 등 다양한 기술 보유
인공지능 기반 자율제조 플랫폼 개발 계획

인공지능 시대, 제조공정도 스마트해지고 있다. 로봇 활용은 물론이거니와 공정 자체도 자율 시스템으로 전환되는 추세다. 하이브리드 제조공정, 공정자동화 등에 전문성을 두고 오랜 경험과 노하우로 연구와 인력양성을 진행하는 이길용 국립금오공대 기계공학부 교수는 기계공학의 중요한 연구 분야 중 하나인 제조공정 연구를 위해 레이저와 적층제조기술 그리고 자율제조를 접목하며 자신만의 연구영역을 구축해나가고 있다. 최근에는 창의생산시스템연구실에서 지능제조시스템연구실로 연구실명을 바꾸며 새로운 도약을 꿈꾸고 있다.

다양한 산업 분야 고부가가치 응용 가능
지능제조시스템연구실에서는 적층제조, 하이브리드 공정, 웨어러블 소자, 소프트 구동기 등을 키워드로 관련 연구를 활발히 진행하고 있다. 전통적인 적층제조 공정으로는 제작이 어려운 복잡한 형상을 구현하기 위해, 여러 공정을 융합하는 하이브리드 적층제조 연구를 진행하고 있으며, 연구실은 적층공정과 후처리(예: 소결, 레이저 경화 등)를 결합하여 단일 공정의 한계를 극복할 수 있는 하이브리드 적층제조 관련 특허를 보유하고 있다. 또한 레이저를 이용한 3차원 구조 제조 시스템(출원번호 : 10-2024-0201695), 압출 분주 기반의 대면적 히터 전극 제조 장치(출원번호 : 10-2024-0184607) 등의 기술은 산업화 가능성에 기대를 더한다. 그밖에도 웨어러블 센서 제조, 평가 및 응용(레이저 소결을 이용한 자유곡면에 적용 가능한 전도성 박막 및 이의 제조방법(출원번호: 10-2024-0199219)), 소프트 구동기 및 로봇 관련 연구를 진행하고 있으며, Composites Part B, Scientific Reports, ACS Applied Materials & Interfaces 등 국제학술지에 연구 결과를 꾸준히 발표하고 있다. 이길용 교수는 “공부하고 연구하는 게 재미있어서 계속해 오다 보니 교수까지 오게 된 것 같은데요, 지금도 여전히 연구에 빠져 지내고 있습니다”라고 웃으며 말했다. 지능제조시스템연구실은 기계공학과 연구실답지 않게(?) 깔끔하게 정돈돼 있었는데, 최근 2025년 안전관리 우수연구실 신규인증을 받으며 그 준비 과정에서 실험실을 새롭게 단장한 결과물이라고 그가 밝혔다. “공정을 개발하고 레이저 등 다루는 것들이 특수하다 보니, 안전한 연구환경의 중요성을 계속 강조했고, 이에 안전관리 우수연구실에 관심을 두고 준비했으며 학교의 적극적인 지원과 관심도 인증을 받는 데 많은 도움이 됐습니다” 덧붙여 학생들이 연구 안전의 중요성을 깨닫고 적극적으로 실험실 안전 환경 조성과 관리에 임해준 덕분에 인증을 받을 수 있었다고 이 교수는 강조했다.

하이브리드 제조공정 기반 기능성 구조 및 소자 구현과 응용
연구실은 한국연구재단의 지원을 받아 ‘전기방사 광경화 폴리머의 실시간 레이저 경화를 이용한 3차원 기능성 구조의 제조 기술 및 응용’ 과제를 수행 중이다. 이를 통해 기능성 구조의 성장 및 적층 방향을 제어하여 새로운 형태와 기능을 갖춘 고성능 부품 및 제품에 활용할 수 있는 방안을 연구 중이며, 다양한 산업 분야에 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있는 기반을 갖춰 나가고 있다. 또한 ‘적층제조를 이용한 지능재료 및 지능구조 기반 지능형 로봇’ 과제를 한국연구재단 지원으로 수행했다. 이길용 교수는 “다양한 방식의 적층제조 기술과 다자유도 구동 메커니즘 및 센싱 메커니즘, 그리고 이들을 이용한 최적 제어 기법 등의 개발은 관련 산업 분야의 원천 기술을 확보하는 데 큰 도움이 될 것입니다”라며 덧붙여 “우리가 하는 연구를 통해 다양한 하이브리드 적층제조 및 3D 프린팅 솔루션을 제공하는데 기여할 수 있고, 소재 공정의 융합으로 전도성, 품질, 기계적 강도 등 단일 공정의 한계를 극복할 수 있습니다. 그리고 국방, 항공, 전자소자, 의료기기 등 다양한 산업 분야에서 고부가가치 응용이 가능하리라 기대합니다”라고 연구실 기술의 응용 가치를 소개했다.

도제식의 기술 노하우 전수
연구실에서 수행 중인 공정개발 관련 연구에는 설계, 가공, 소프트웨어, 제어, 로봇, 레이저 기술 등 다양한 요소기술에 대한 전문적인 지식과 경험이 필수적이다. 전문성을 높이고 가능한 시행착오와 안전사고를 줄이기 위해 이길용 교수는 도제식으로 기술 노하우를 전수하고 있다고 설명했다. 이 교수는 “우리 연구실은 다양한 기계와 장비를 소프트웨어부터 하드웨어까지 직접 설계하고 구현한 경험이 많습니다. 이러한 경험과 노하우가 우리 연구실의 최대 장점이라고 생각합니다”라며 “다양한 기계를 다루다 보니 실제로 만들어보고 확인해보지 않으면 알기 어려운 지식과 경험이 많습니다. 이 때문에 그동안 시행착오도 많이 겪었는데, 이런 노력과 경험이 우리 연구그룹이 성장하는데 좋은 자양분이 되어 왔으며 우리 연구그룹만의 소중한 자산이라고 자부합니다”라고 밝혔다. 그는 연구실에서 보유한 기술을 활용하여 인공지능 기반 자율제조 플랫폼을 자체 개발하고 실제 제품 생산을 위한 운용을 통해 관련 핵심 노하우를 보유하고 싶다며 중장기적으로 관련 연구에 집중하겠다고 말했다.

이길용 교수는 “학생들을 가르치며 노하우나 기술적인 걸 전수해준다는 느낌으로 거의 일대일의 교육을 진행합니다. 기본기가 중요하다고 생각해서 기본적인 지식과 기술을 훈련하는 데 큰 노력을 기울입니다”라고 말했다.(사진=임성희 기자)

기본이 튼튼한 연구자로 성장하길
“기초가 튼튼해야 한다는 이야기를 많이 하는데요, 기술이 발전하고 도구가 좋아지더라도 이를 사용하는 사람의 기본적인 감각과 능력치가 더 중요하다고 생각합니다. 그러기 위해서 항상 읽어보고, 찾아보고, 써보고, 만들어보고, 검증해보고, 더 좋은 방법이 없는지 고민해보려는 마음가짐이 중요하지 않을까요. 그리고 주어진 모든 일에 늘 정성과 최선을 다하는 마음가짐도 강조하고 싶습니다. 그런 의미에서 저희는 기계에 들어가는 작은 부품 하나를 조립할 때에도 정성을 다하자는 마음가짐으로 연구에 임하고 있습니다”라고 제자들을 향한 조언을 아끼지 않은 그는 “지도교수님과 동료, 선후배 연구자들 덕분에 그동안 접해볼 수 있었던 여러 가지 경험들, 그리고 함께 해왔던 많은 시행착오가 저를 지금 이 자리에 있게 해 준 원동력이라고 생각합니다. 그간 저에게 많은 도움과 격려를 아낌없이 주신 분들께 이 자리를 빌어 다시 한번 감사를 전하고 싶고, 우리 연구실 졸업생들과 구성원들에게 늘 감사한 마음입니다”라고 말했다. 자신이 말주변이 없다며, 인터뷰시 말수를 아낀 그였지만, 감사 인사를 전할 때는 사뭇 진지했다. 자신의 오늘이 있기까지 옆에서 도움을 준 사람들을 챙기려는 마음은 아끼지 않겠다는 그의 마음이 느껴졌다. 기술자이자 연구자로서 또한 교육자로서의 삶의 러닝을 꾸준히 이어갈 이길용 교수의 완주를 기대해 본다.