[활용사례] 구텐베르크 3D프린터를 통한 '기관의 외주제작 제약 및 한계 해결'

안녕하세요! (주)제이엔텍입니다.

해당 게시물에서는 GUTENBERG(구텐베르크) 3D프린터를 통해

국립정보통신기술원(NICT)가 내부에 3D프린터 연구실을 구축함으로써

공공 연구 기관의 제약 조건 및 한계를 해결한 G-ZERO L1 활용사례를 소개합니다.

(제약조건: 외주를 맡기기 위한 사양서/내부승인/입찰 등 진행과정이 최소 한달이 걸림)

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국립정보통신기술원(NICT) : 재난에 강한 통신을 위한 프로토타입 제작

일본의 정보통신기술연구소(NICT)의 레질리언트 ICT 연구센터(The Resilient ICT Research Center)는 이름에서 알 수 있듯이, 절대 중단되지 않는 통신 시스템 구축을 위해 연구하는 부서입니다. 본 연구에서는 레질리언트 ICT 연구센터(The Resilient ICT Research Center) 연구원인 사토 타케시(사진 오른쪽)와 NICT 전반의 프로토타입 개발을 지원하는 기획부 무선사용관리 및 제조실 그룹장인 키도 코타(사진 왼쪽)를 만나 연구 현장의 현실과 프로토타입 개발의 중요성에 대해 이야기를 나누었습니다.

재해 복구를 위해 탄생한 연구 센터

레질리언트 ICT 연구센터(The Resilient ICT Research Center)는 2012년 도호쿠 대학 내에 설립된 재난 완화 복원력 있는 ICT 연구센터에서 시작되었습니다. 해당 센터는 동일본 대지진 이후 재난 대응 통신 기술 연구의 거점으로 설립되었습니다.

현장에서 효과적인 커뮤니케이션 구축하기

센터의 연구 주제는 재난 현장에서 통신을 유지하는 기술 개발입니다. 드론과 차량에 통신 장비를 탑재하고, 공중과 지상을 결합하여 네트워크를 구축합니다. 이를 통해 재난 지역 전체에 통신망을 확장하고 데이터 전송 및 서버 기능을 제공합니다. "이러한 기술은 실제 재난 대응 기관(경찰, 소방서 등)을 주요 사용자로 고려하여 설계되었습니다. NICT는 기술적인 측면에서 재난 훈련에 검증 요소를 통합하는 방안을 적극적으로 제안하고 있습니다."

당일 프로토타이핑: 구현의 원동력

해당 센터는 연구와 실제 적용을 연결하는 다리 역할을 합니다. "저희는 기초 이론 탐구보다는 연구 결과를 사회에서 어떻게 활용할 수 있을지에 더 집중합니다. 시제품을 반복적으로 제작함으로써 연구 결과를 실적용에 더 가깝게 만들 수 있습니다. 3D 프린터를 사용하면 오늘 논의한 아이디어를 당일 바로 모델링하여 다음 날 아침에 실물로 구현할 수 있습니다. 이러한 속도는 매우 중요합니다."

키도 씨는 3D 프린터를 통해 철저한 테스트를 하고 있다고 말합니다. 설치 후 10개월 만에 누적 출력 시간은 1,539시간을 넘어섰습니다. 특히, TPU 소재로 복잡한 격자 구조를 가진 구체를 출력하는 작업은 이틀 넘게 연속으로 진행되어 성공적으로 완료되었습니다.

"금요일에 설치하면 월요일이면 끝납니다. 저희에게는 일상적인 일이죠. 설치 전과 비교하면 사용량이 두 배 이상 늘었습니다."라고 키도 씨는 말합니다. 시제품으로는 드론에 장착하는 통신 장비 하우징과 MRI 기계 내부에 사용되는 센서 홀더 등이 있습니다. "기기에 따라 서버 기능이나 배터리를 탑재해야 할 수도 있기 때문에 무게 감소와 무게중심 설계가 중요합니다. 현장에서 발생하는 문제에 대한 해결책을 떠올리면 즉시 실행할 수 있습니다."

공공 연구 기관의 제약 조건과 해결책

국립연구기관인 NICT는 예산 집행 및 조달에 있어 엄격한 규정을 따릅니다. 사토 씨는 "외주를 맡기면 사양서 작성부터 내부 승인, 입찰, 계약까지 최소 한 달은 걸립니다. 사양서에 작은 오류라도 있으면 처음부터 다시 시작해야 합니다. 우리 같은 연구원들은 감사를 통과할 수 있는 작업에 자원을 집중하고, 재작업이 필요 없도록 세부 사항을 꼼꼼하게 마무리합니다. 이러한 재작업 위험 때문에 외주 개발 방식은 우리에게 적합하지 않았습니다."라고 말합니다.

개발은 워터폴 모델로 진행되며, 시스템 외주를 맡기는 데만 최대 6개월이 걸릴 수 있습니다. "단순히 개발 속도를 높이는 것 외에도, NICT 내부에서 완성할 수 있는 프로토타입 환경을 구축하여 보유 자원을 최대한 활용하는 것이 매우 중요하다고 생각합니다."

다음 단계 — 고성능 소재 및 움직이는 부품

키도 씨는 향후 계획에 대해 묻자 고성능 수지를 언급하며 "극저온, 화학 세척 등 특수 환경을 견딜 수 있는 소재를 연구하고 싶습니다. 3D 프린팅으로 움직이는 메커니즘이나 하중을 지탱하는 부품까지 제작할 수 있다면 연구 범위가 더욱 넓어질 것입니다."라고 답했습니다.

센터는 CEATEC 전시회 참가 등 대외 홍보 활동도 점차 확대하고 있습니다. "평소에는 홍보 활동을 많이 하지 않지만, 다른 연구기관들과 협력하여 이번 연구를 실세계에 적용하는 방향으로 나아가고 싶습니다."라고 덧붙였습니다.

재난 대응형 ICT 연구센터는 재난 발생 시 정보 전달이라는 사회적 사명을 가지고 있습니다. 센터 내부에서는 실전에 필요한 제품을 직접 제작하는 꾸준한 노력이 이루어지고 있습니다. 연구와 실용화가 신속하게 연계되고 있으며, 사토 씨와 키도 씨를 비롯한 연구진은 이미 다음 도전을 향해 나아가고 있습니다.