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3D 프린팅 신발 기술이 이끄는 로봇 산업의 새로운 진화

중국 폴리폴리머가 개발한 고속 광중합 공정과 고분자 소재 기술이 샤오펑 ‘아이언’ 휴머노이드 로봇의 핵심 부품으로 채택되며, 3D 프린팅 기술의 산업적 확장 가능성을 입증하였습니다.

3D 프린팅 기술은 다양한 산업 분야에서 활용되고 있으며, 최근 들어 특히 로봇 공학 분야에서의 접목 사례가 크게 주목받고 있습니다. 중국 3D 프린팅 전문업체 폴리폴리머는 원래 신발 제조에서 출발하였으나, 로봇용 구조 부품까지 그 기술력을 확장하였습니다. 특히 샤오펑의 2세대 휴머노이드 로봇 ‘아이언’의 외형과 동작 구현에 있어 해당 업체의 기술이 핵심 역할을 한 것으로 분석됩니다.

신발에서 로봇까지: 공통 기술의 응용 확장

폴리폴리머는 신발 제조에서 요구되는 경량성, 탄력성, 내마모성, 인체에 대한 안전성을 기본 사양으로 3D 프린팅 원천기술을 다듬어 왔습니다. 이러한 기술적 사양은 사람과 접촉하거나 유사한 환경에서 작동하는 휴머노이드 로봇의 외부 구조나 관절 설계에도 직접적으로 적용할 수 있는 공통 기반으로 작용하였습니다.

예를 들어, 유연하고 생체 근육을 모사하는 로봇의 관절 부품은 단순히 움직임 외에도 반복된 마찰에 대한 내구성과 온도에 대한 저항성, 장기간 성능 유지 능력이 요구됩니다. 폴리폴리머는 기존 신발용 고분자 소재를 개량하여 이러한 기준을 충족하는 기능성 소재를 개발하였고, 이를 통해 유비테크 로보틱스와 엔진AI 등 다수 로봇 개발사에 발 부품과 관절용 쿠션을 공급하였습니다.

"신발 제조와 휴머노이드 로봇의 만남은 전혀 상반된 두 산업을 하나로 엮어주는 혁신의 결정체입니다."

로봇 디자인의 전환을 이끄는 유연 소재

샤오펑의 ‘아이언’ 로봇 사례는 기존의 금속 기반 로봇과 달리 실제 피부처럼 유연한 외관과 유사 생체 구조를 지향한다는 점에서 주목할 만합니다. 폴리폴리머는 이러한 로봇의 설계에 적합한 첨단 소재를 제공함으로써 외관상의 사실성뿐만 아니라 기계부 보호 기능까지 충실히 수행할 수 있는 구조를 구현하였습니다.

이러한 유연하고 탄력적인 설계 트렌드는 단지 하나의 로봇 모델에 국한되지 않고, 현재 휴머노이드 로봇 업계 전반에 확산되고 있는 중장기적 구조 변화로 읽을 수 있습니다. 특히 인간 중심 환경에서 작동하는 로봇의 경우, 접촉 충격을 최소화하고 기계적 간섭을 줄이는 방향의 설계 수요가 커지고 있음을 보여줍니다.

HALS 기술 기반의 고속 제조력

폴리폴리머의 중요한 기술 경쟁력은 자체 개발한 HALS(Hidden-Asynchronous Light Synthesis) 기술에 있습니다. 이 기술은 기존 3D 프린팅 방식보다 최대 100배 빠른 생산 속도를 구현할 수 있으며, 대량 생산뿐만 아니라 빠른 설계 반복과 소규모 커스터마이징 제품 제작에도 효율적으로 대응 가능합니다.

해당 기술은 특히 신발 제조 분야에서 중요한 역할을 하였으며, 폴리폴리머는 2025년에만 약 200만 켤레의 신발을 HALS 기반 3D 프린팅으로 생산하는 수준에 도달하였습니다. 2026년까지 이 생산 능력을 두 배로 확대할 계획입니다. 현재는 스케쳐스와 콜 한 같은 글로벌 브랜드 외에도 피크 스포츠 프로덕츠 등 다수 업체들과 파트너십을 통해 기성제품 및 부품 제조에 기여하고 있습니다.

"제조의 경쟁력은 궁극적으로 속도에서 파생됩니다. 빠르게 반복 설계하고, 빠르게 시장에 투입할 수 있는 기술력이 중요합니다."

다양한 산업군에서의 기술 전이 사례

HALS 기술과 고급 고분자 소재의 결합은 신발 중심에서 시작된 제조 모델을 로봇과 기타 분야로 넓히는 데 기여하였습니다. 예컨대, 2024년 상하이 패션 위크에서 월트 디즈니 컴퍼니가 선보인 3D 프린팅 패션 액세서리 및 신발에 폴리폴리머는 연구 소재 및 기술 지원 파트너로서 역할을 수행하였으며, 금형 없이도 고품질 제품 반복 생산이 가능하다는 점을 입증하였습니다.

이러한 제조 모델은 향후 신속한 제품 개발을 요구하는 다양한 산업군에 도입될 수 있으며, 전통 제조방식에 비해 절반 이상 개발 기간을 줄이고도 품질 및 기능 측면에서 타협하지 않는 설계가 가능하다는 장점을 제시하고 있습니다.

글로벌 R&D 파트너로의 자리매김

폴리폴리머는 현재 소비재 생산 외에도 글로벌 기술 기업을 대상으로 3D 프린팅 기반 시제품 제조 파트너로서의 입지를 빠르게 확장하고 있습니다. 관련 보도에 따르면, 삼성전자와 보쉬는 제품 개발 단계에서 폴리폴리머의 기술을 도입하여 시제품 제작 시간을 단축하고 있습니다.

이와 같은 기술 파트너십은 단순 공급자가 아닌 제품 개발의 전략적 협력사로서의 위상을 보여주는 동시에, 고속 제조 기술이 엔지니어링 효율성 개선에 기여하고 있음을 시사합니다.

지속 가능한 글로벌 확장 전략

현재 폴리폴리머는 전체 매출의 약 25%를 해외 시장에서 창출하고 있으며, 이 수치는 매년 40% 이상의 증가율을 보이고 있습니다. 회사 측은 향후 3년 내 해외 매출 비중이 절반 이상을 차지할 것으로 예상하고 있으며, 이를 실현하기 위해 다양한 국가에 직접 진출하고 있습니다.

핵심 전략 중 하나로 폴리폴리머는 최근 맞춤형 스니커즈와 라이프스타일 제품을 겨냥한 소비자 브랜드 ‘폴리팹(PollyFab)’을 출범하였으며, 2026년까지 미국·프랑스·일본 등지에 오프라인 매장을 설립할 계획을 수립하였습니다.

"세계 시장으로의 도약은 기술력으로 증명하며 꾸준히 성장하고 있는 회사의 저력을 보여줍니다."

로봇 설계 트렌드를 뒤바꾸는 ‘재료의 미래’

현대 로봇 설계는 기존의 강인하고 경직된 산업용 구조물을 벗어나 인간 친화적이고 유연한 디자인으로 전환되고 있습니다. 이 같은 변화의 배경에는 재료 과학의 발전과, 이를 기반으로 한 3D 프린팅 기술의 진보가 결정적인 역할을 하고 있습니다.

폴리폴리머는 고분자 배합 기술을 통해 유연하면서도 강한 탄성을 확보한 로봇 부품을 구현함으로써, 단지 외형 설계뿐 아니라 기계적 유지성과 내구성 강화에 실질적으로 기여하고 있습니다. 이는 향후 인간과의 접촉 환경에서 작동하는 로봇 분야의 필수적 기준을 수립하는 데 기여할 수 있는 사례로 평가됩니다.

마치며

폴리폴리머는 3D 프린팅 및 고분자 소재 기술을 바탕으로 전통 제조 분야와 첨단 로봇 산업 간의 경계를 허물고 있습니다. 기술적 호환성과 생산 효율성을 무기로, 다양한 산업에서의 확장 가능성을 실질적으로 입증하고 있습니다.

3D프린팅 기술은 다양한 산업의 경계를 허물며 실용성 높은 솔루션을 제공하고 있습니다. 한양3D팩토리는 이러한 변화를 주도하는 데 기여하며, 효과적이고 신뢰할 수 있는 지원을 통해 앞으로의 혁신을 함께 열어가고자 합니다.

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초고속 3D 프린팅으로 제조 산업의 지형을 바꾼 기술 혁신 사례

중국 스타트업 폴리폴리머가 구현한 초고속 3D 프린팅 기술이 로봇 산업과 신발 제조 분야에 새로운 전환점을 제공하고 있습니다. 생체 근육 개발부터 글로벌 브랜드 제품의 대량 생산까지, 기존 제조 방식을 대체할 수 있는 실질적 가능성이 부각되고 있습니다. 제조업 전반의 효율성과 맞춤화를 동시에 실현하고 있는 해당 기술의 특징과 산업적 파급력을 분석하였습니다.

로봇 산업을 진전시킨 생체 근육 기술의 실제 적용 사례

중국 내 주요 로봇 기업들과의 협업을 통해 3D 프린팅 기술이 고성능 바이오닉 근육 구현에 적용되고 있습니다. 대표적인 사례로 최근 주목받은 샤오펑의 휴머노이드 로봇은 사실적인 움직임으로 기술적 주목을 받았습니다. 해당 로봇의 핵심 부품인 근육은 폴리폴리머가 자체 개발한 고탄성 소재를 기반으로 제작되었습니다.

이 소재는 약 300% 이상의 신장률을 가지며, 피부와 유사한 질감을 유지하는 동시에 내열성, 내마모성을 고루 갖춘 것이 특징입니다. 분자 구조 측면에서도 개선된 공정을 도입하여 고강도와 유연성의 균형을 확보하는 데 성공하였습니다. 또한, 유비텍(UBTech), 엔진AI(EngineAI) 등 약 20여 개의 중국 내 로봇 기업과 공동 연구개발 파트너십을 체결하여 기술의 범용성과 안정성을 검증하였습니다.

바이오닉 부품 제조에 3D 프린팅 기술이 실질적으로 사용되면서, 과거 금형 기반 부품 생산이 가진 시간적 제약이나 비용 부담을 극복할 수 있는 가능성이 확인되고 있습니다.

HALS 기술 기반 생산성 향상: 기존 대비 100배 빠른 프린팅 속도

폴리폴리머는 2017년 재료 전문 과학자 왕원빈에 의해 설립되었으며, 핵심 기술로’방해 비동기 광합성(HALS, Hindered Asynchronous Light Synthesis)&39;을 개발하였습니다. 이 기술은 기존 3D 프린팅 방식 대비 최대 100배 향상된 인쇄 속도를 제공하며, 대량 생산 체제를 갖추는 데 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

현재 전체 매출의 약 60%는 신발 부문에서 발생하고 있으며, 글로벌 브랜드인 스케쳐스(Skechers)와 콜 한(Cole Haan)과의 협업을 통해 연간 200만 켤레 이상의 생산 규모를 확보한 상태입니다. 향후 2026년까지 이 생산량을 두 배로 확대한다는 계획이 수립되어 있습니다.

"HALS 기술은 전통적인 금형 사용 없이도 맞춤 설계를 빠르게 실현할 수 있는 길을 열어주었습니다."

나아가 디즈니와의 생산 프로젝트에서는 금형을 생략하고도 3D 디자인을 통해 정밀한 구현이 가능하였고, 이에 따라 전체 제작 시간이 약 70% 단축되었습니다. 이는 대량 맞춤 생산이라는 미래 제조 방식에 매우 적합한 사례로 평가되고 있습니다.

소비자 접점을 확장한 글로벌 진출 전략

B2B 산업용 부품 공급을 넘어, 폴리폴리머는 폴리팹(POLLYFAB)이라는 자체 브랜드를 통해 소비자 대상 시장(B2C) 진출을 본격화하였습니다. 해당 브랜드는 맞춤형 스니커즈, 액세서리, 홈 데코 등을 중심으로 청년층 소비자층을 주 타겟으로 설정하고 있습니다.

현재 전체 매출의 25%를 해외 시장이 차지하고 있으며, 향후 3년 내 이를 50% 이상으로 확대하는 게 전략 목표입니다. 이를 실현하기 위해 미국, 프랑스, 일본 등 주요 국가에서 오프라인 매장 설립을 추진하고 있으며, 3D 프린팅 기술을 활용한 개인화 디자인 제품과의 융합 전략이 적용되고 있습니다.

이러한 글로벌 사업 전략은 단순 기술 수출을 넘어 브랜드 차원의 경쟁력을 강화하는 계기가 될 수 있으며, 기술기반 스타트업이 자립형 소비재 기업으로 성장하는 방향성을 보여주고 있습니다.

대기업과의 협력 확대 및 R&D 기반 강화

폴리폴리머는 3D 프린팅 기술의 고도화 과정에서 삼성전자, 보쉬(Bosch) 등 글로벌 테크 기업들과의 협력 사례를 통해 기술 수준을 검증받고 있습니다. 특히, 이들 기업의 연구개발 부문에 공급한 3D 프린팅 프로토타입은 제품 개발 초기 단계에서의 테스트 효율성 향상에 기여한 것으로 평가됩니다.

이외에도 국내외 다수의 제조 파트너들로부터 소재와 기술 공급에 대한 안정적인 수요를 확보하고 있으며, 이는 향후 기술 확산과 매출 성장의 기반으로 작용할 전망입니다. 또한, 연구개발 역량을 보강하기 위한 독립 연구 실험실도 운영 중이며, 새로운 복합 소재 개발에 집중하고 있습니다.

기술 상용화를 넘어 응용 분야 확장까지 고려할 때, R&D와 산업 간 접점 구축은 전략적으로 중요한 접근이라 할 수 있습니다.

3D프린팅 기술은 제조 산업에 혁신적인 변화를 가져오고 있습니다. 한양3D팩토리는 이러한 기술 발전을 이끌며, 다양한 산업 분야에 실용적이고 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공하고 있습니다. 앞으로도 지속적인 연구 개발을 통해 보다 향상된 3D프린팅 기술을 기대할 수 있습니다.

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초고속 3D 프린팅으로 신발부터 로봇까지… 제조 산업의 경계를 재정의하다

중국 스타트업 폴리폴리머가 개발한’HALS&39; 기술은 3D 프린팅의 생산성과 활용 범위를 획기적으로 확장시키며 글로벌 제조업에 파급력을 미치고 있습니다.

빨라진 생산 속도, 유연한 설계, 그리고 혁신적 소재 기술의 조합은 3D 프린팅이 단순 시제품 제작을 넘어, 신발·패션 산업은 물론 첨단 로봇 공정까지 아우르는 광범위한 제조 혁신을 가능하게 하고 있습니다.

바이오닉 소재로 구현한 휴머노이드 로봇의 자연스러운 움직임

최근 중국 자동차 제조기업 샤오펑(Xpeng)이 선보인 휴머노이드 로봇은 실제 인간과 유사한 움직임으로 주목을 받았습니다. 이 로봇에는 폴리폴리머가 개발한 3D 프린팅 기반’생체 근육&39; 기술이 적용되어 있습니다.

이 생체 근육은 고탄성, 내마모성, 그리고 열 방출 성능을 동시에 갖춘 고기능성 소재로 구성되며, 분자 구조 개질을 통해 300% 이상의 신장률을 실현하였습니다. 또한, 표면 질감을 인체 피부에 가깝게 구현하여 반복적인 동작에도 안정적으로 성능을 유지할 수 있습니다.

유비텍(UBTech), 엔진AI(EngineAI) 등 중국 내 로봇 전문 기업들과의 협업도 활발하게 전개 중입니다. 현재까지 20여 개 주요 로봇 기업과 R&D 개발 파트너십을 체결하였으며, 다양한 구동 부품과 관절형 키트에 이 기술이 채택되고 있습니다.

이러한 사례는 3D 프린팅 기술이 단순한 부품 제작을 넘어 정밀 기능 구현에 필수적인 역량으로 자리매김하고 있음을 의미합니다.

HALS 기술 – 대량 제조를 가능케 한 속도 혁신

폴리폴리머는 2017년 재료 과학자 왕원빈 회장에 의해 설립된 기업으로, 자체 개발한’방해 비동기 광합성(HALS: Hindered Asynchronous Light Synthesis)&39; 기술을 통해 기존 3D 프린팅 기술 대비 최대 100배 빠른 인쇄 속도를 구현하였습니다.

이 기술은 레진 경화 시간을 최소화하고, 다중 포인트 조사를 통해 병렬 출력이 가능한 시스템 구조를 채택하고 있습니다. 이를 통해 대형 생산 라인 없이도 양산형 출력이 가능해졌으며, 산업용 대량 생산에 실질적인 활용성을 확보하게 되었습니다.

HALS 기술은 단순 속도 향상이 아닌, 정밀도와 균일성 유지 측면에서도 경쟁력을 갖추고 있습니다. 폴리폴리머는 이를 기반으로 매년 수백만 단위의 제품을 제조하고 있으며, 기술적 신뢰성이 세계 유수 기업들로부터 인정받고 있습니다.

글로벌 신발 시장에서의 실질적 성과

폴리폴리머는 특히 신발 산업 부문에서 기술력을 상용화하여 직접적인 수익 구조를 구현하였습니다. 현재 전체 매출의 60% 이상이 신발 관련 제품에서 발생하고 있으며, 주요 협력 브랜드로는 스케쳐스(Skechers) 및 콜 한(Cole Haan)이 포함되어 있습니다.

이 회사는 연간 200만 켤레 이상의 생산 능력을 갖추고 있으며, 오는 2026년까지 이를 2배 이상 확대할 계획을 밝혔습니다. 전통적인 금형 없이 주문형 설계 데이터를 곧바로 생산 공정에 적용 가능하다는 점은 속도와 비용 측면에서 큰 강점으로 작용하고 있습니다.

실제 사례로, 글로벌 콘텐츠 기업 디즈니와의 협업에서는 3D 디자인 출력만으로 생산 시간을 기존 대비 70% 단축시키는 성과를 달성하였습니다. 이는 신발 사업의 디자인 다양성과 출시 대응 속도를 동시에 향상시키는 기반이 되었습니다.

R&D 효율성을 높이는 3D 프린팅 프로토타입

3D 프린팅 기술은 개발 초기 단계에서의 반복적인 시제품 제작 비용과 시간을 절감하는 데 유리합니다. 폴리폴리머는 HALS 시스템을 활용하여 삼성전자, 보쉬(Bosch) 등 글로벌 대기업에 고속 프로토타입을 공급하였습니다.

대상 기업들은 이를 통해 제품 구조 실험, 기능 시험, 사용자 피드백 테스트 등 다양한 공정을 빠르고 정확하게 진행할 수 있었으며, 이는 전체 연구개발 사이클 단축으로 이어졌습니다.

기존의 주형 제작 방식은 설계 변경 시마다 새로운 금형이 필요하지만, 3D 프린팅 기반 시스템은 설계 변경 후 즉시 반영이 가능해 제품 진화 주기를 가속화할 수 있다는 장점이 있습니다.

브랜드’폴리팹&39;을 통한 B2C 시장 진출 전략

폴리폴리머는 기술 제공을 넘어 자체 브랜드 ‘폴리팹(PollyFab)’을 론칭하여 소비자 직접 판매(B2C) 시장으로의 진출을 본격화하고 있습니다.

폴리팹은 맞춤형 스니커즈부터 액세서리, 홈 데코류에 이르기까지 디자인 편의성과 고속 제조 역량을 접목한 상품군을 구성하고 있습니다. 특히 소비자 맞춤 설정을 직접 제품 설계에 적용하는 방식은 개인화 소비 트렌드에 부합한 형태로, 글로벌 젊은 소비층의 요구에 대응하고 있습니다.

핵심 시장으로는 미국, 프랑스, 일본 등을 선정하였으며, 2026년까지 주요 거점에 오프라인 매장을 개설해 브랜드 인지도를 확대할 계획입니다. 이와 병행하여 온라인 직접 판매 채널도 정비하여 글로벌 판매망을 강화하고 있습니다.

폴리폴리머는 현재 전체 매출의 25%가 해외에서 발생하며, 향후 3년 내 해당 비중을 50% 이상 확대하겠다는 전략을 수립하였습니다.

3D 프린팅 신발 시장의 구조 변화 전망

폴리폴리머의 왕원빈 회장은 향후 7년간 3D 프린팅이 글로벌 신발 시장에서 차지하는 점유율을 10%까지 끌어올릴 수 있을 것으로 전망하였습니다.

현재 이 비율은 0.1% 미만에 불과하지만, 장비 기술과 소재 기술이 빠르게 확산될 경우, 공급 속도·디자인 다양성·생산 비용 등 다양한 요인에서 기존 제조 방식 대비 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.

이는 나이키, 아디다스 등 글로벌 스포츠 브랜드가 최근 자사 신제품 라인업에 점차 3D 프린팅 요소를 포함시키는 흐름과도 맥을 같이하며, 제조 유통 산업 전반에 새로운 표준 형성이 가능하다는 점을 시사하고 있습니다.

기술 중심 제조업의 글로벌 확장 가능성

폴리폴리머는 3D 프린팅기술 기반 제조 플랫폼을 중심으로 산업 간 연계를 확장하고 있으며, 이는 향후 정밀 의료기기, 항공 부품, 맞춤형 신체 보조기기 등 다양한 분야로의 진출 가능성을 열어주고 있습니다.

특히 인간 생체 구조와 유사한 물성 구현이 가능한 소재 기술은 의료용 기능성 부품에서도 활용도가 매우 높을 것으로 평가됩니다. 별도의 금형 없이 수요에 따라 즉시 생산이 가능하다는 점은 다품종 소량 생산 체계와도 적합성이 높습니다.

이러한 전략은 고부가가치 산업과의 융합을 촉진하면서 제조업의 고도화 구조를 가속화할 수 있는 기반이 될 것입니다.

로봇 기술 시장에서의 전략적 위치 선점

폴리폴리머는 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 기술과 접목된 미래형 로봇 산업에 필요한 핵심 부품 개발로도 사업 영역을 확대하고 있습니다.

특히 근골격 구조나 구동축 같이 유동적 형태를 지닌 구성 요소를 정밀하게 제조할 수 있는 역량은 로봇 설계 완성도와 직결됩니다.

이러한 기술은 샤오펑 외에도 유비텍, 엔진AI, 니오(NIO) 등 중국 내 신흥 로봇 기업들의 파트너로서 기술 공급망 속에 안정적으로 자리하고 있으며, 향후 일본, 독일 등 정밀 로봇 기술 강국과의 협력도 전망되고 있습니다.

내수 기반에서 글로벌 전략으로의 전환

폴리폴리머는 기술 중심 제조 스타트업에서 시작하여 빠른 속도로 글로벌 기업과 협업 실적을 쌓아가고 있습니다. 최근 글로벌 브랜드들과의 제휴는 기술 수출뿐 아니라 소비재 시장에서의 실질적 수익 모델로 연결되고 있습니다.

내수와 수출을 병행하는 전략을 통해 중국 정부가 강조하는 첨단 제조업 고도화 정책과도 보조를 맞추고 있으며, 이는 장기적으로 자국 산업 경쟁력 강화와 기술 자립성 확보에 기여할 수 있을 것으로 보입니다.

향후 3D 프린팅 산업 전반의 성장 궤도 또한 폴리폴리머와 같은 충격 기술 기반 기업들의 성과에 크게 영향을 받을 전망입니다.

3D프린팅 기술은 제조업의 혁신적인 변화를 이끌며 글로벌 시장에서 주목받고 있습니다. 한양3D팩토리는 산업의 다변화와 고부가가치 창출을 지원하며, 국내외의 다양한 요구에 부응할 수 있는 솔루션을 제공하고 있습니다.