MIT, 50센트짜리 전기모터 3D프린팅 성공

MIT 연구팀이 5가지 소재를 동시에 처리하는 다중소재 3D프린터를 개발해 완전히 작동하는 전기 선형 모터를 단일 공정으로 출력했다. 재료비는 개당 약 50센트(약 725원), 제작 시간은 3시간에 불과하다.

미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 마이크로시스템즈기술연구소(MTL)의 루이스 페르난도 벨라스케스-가르시아 수석 연구원 팀이 3D프린팅 역사에 한 획을 그었다. 연구팀은 전도성, 자성, 구조용 등 5가지 소재를 4개 압출기로 동시에 처리하는 다중소재 3D프린팅 플랫폼을 개발했다. 이 플랫폼으로 완전히 작동하는 전기 선형 모터를 약 3시간 만에 출력하는 데 성공했으며, 재료비는 개당 약 50센트(약 725원)에 불과하다. 출력 후 필요한 후처리 공정은 자성 부품을 위한 단 1단계뿐이다.

이번 연구의 핵심은 서로 다른 물성을 가진 5가지 소재를 하나의 플랫폼에서 매끄럽게 통합한 데 있다. 가열 노즐 3개와 압력 기반 노즐 1개, 총 4개의 압출기가 전도성 소재, 자성 소재, 구조용 소재 등을 번갈아 분사하며 모터를 완성한다. 벨라스케스-가르시아 수석 연구원은 “상당한 엔지니어링 난제들이 있었다”며 “동일한 출력 방식인 압출의 다양한 형태를 하나의 플랫폼에 매끄럽게 통합하는 방법을 알아내야 했다”고 밝혔다.

출력된 선형 모터는 기존 유압 증폭기 선형 엔진 대비 수 배 높은 작동력을 보여줬다. 이 연구 결과는 학술지 ‘버추얼 앤드 피지컬 프로토타이핑(Virtual and Physical Prototyping)’에 2026년 2월 18일자로 게재되었다.

벨라스케스-가르시아 수석 연구원은 “이것은 대단한 성과이지만 시작에 불과하다”며 “현장에서 한 번에 하드웨어를 만들어 제조 방식을 근본적으로 바꿀 기회가 있다”고 강조했다. 기존 전기모터 제조에는 수십 가지 부품의 별도 가공, 조립, 배선 등 복잡한 공정이 필요했다. 다중소재 3D프린팅은 이 전체 과정을 단일 공정으로 압축한다.

글로벌 3D프린팅 시장은 2025년 235억 달러(약 3조 4,075억 원)에서 2034년 1,368억 달러(약 19조 8,360억 원)로 연평균 27.5% 성장이 전망된다. 특히 산업용 다중소재 3D프린팅 분야는 가장 빠르게 성장하는 세그먼트로 꼽힌다.