DARPA SURGE: 첨단 제조 기술의 혁신

프로그램의 탄생 배경

오늘날의 제조 산업은 완벽한 품질을 보장하기 위해 수개월 또는 수년에 걸친 복잡한 공정 최적화와 재료 시험 과정을 거칩니다. 특히 적층 제조(Additive Manufacturing, AM), 즉 3D 프린팅 기술은 그 복잡성 때문에 높은 비용과 긴 시간이 소요됩니다. DARPA는 이러한 비효율성을 극복하고, 어떤 기계로든, 어떤 위치에서든, 언제든지 고품질 부품을 생산할 수 있도록 새로운 접근법을 모색하기 위해 SURGE(Structures Uniquely Resolved to Guarantee Endurance) 프로그램을 시작했습니다.

 

SURGE 프로그램의 핵심 목표

SURGE의 핵심 목표는 부품의 수명을 생산 시점에서 직접 예측하는 새로운 패러다임을 확립하는 것입니다. 기존에는 부품을 만드는 '기계'를 검증하는 데 초점을 맞췄다면, SURGE는 '개별 부품' 자체의 품질을 보증하는 데 중점을 둡니다.

• 실시간 데이터 기반 예측: 제조 과정에서 수집되는 센서 데이터를 활용해 부품의 내부 구조와 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 부품의 예상 수명을 예측합니다.
• 기계 및 재료 간 전이성 확보: 하나의 기계나 재료에 국한되지 않고, 다양한 장비와 재료를 사용하더라도 일관된 품질 예측이 가능하도록 기술을 개발합니다.
• 분산형 생산 체계 구축: 전 세계 어디에서든 필요한 부품을 즉시 생산할 수 있는 '분산형 제조'를 가능하게 하여 생산 수요가 급증하는 비상 상황에 대비합니다.

프로그램 이력 및 진행 상태

DARPA SURGE 프로그램은 2022년 11월에 공식적으로 시작되었습니다. 프로그램은 크게 두 단계(Phase)로 나누어 진행됩니다.

• 1단계 (2023년 - 2024년): 이 단계에서는 실시간으로 부품의 특성을 예측하는 기술의 타당성을 입증하는 데 집중했습니다. 여러 학술 기관과 기업들이 협력하여 다양한 3D 프린팅 공정에서 데이터를 수집하고, 이를 분석하여 부품의 품질을 예측하는 초기 모델을 개발했습니다.
• 2단계 (2024년 - 2026년): 현재 진행 중인 2단계에서는 1단계에서 개발된 기술을 더욱 발전시키고, 실제 산업 환경에 적용할 수 있는 형태로 만드는 것을 목표로 합니다. 특히 다양한 종류의 3D 프린터와 재료를 사용해 예측 모델의 범용성을 시험하고 있습니다. 이를 통해 어떤 기계로든 안정적인 품질의 부품을 생산할 수 있는 능력을 검증하고 있습니다.

결론: 미래 제조 산업의 청사진

DARPA의 SURGE 프로그램은 첨단 제조 기술의 한계를 극복하고, 미래의 제조 산업을 혁신하는 중요한 역할을 수행하고 있습니다. 이 프로그램의 성공은 단순히 군사적 부품 생산을 넘어, 항공우주, 의료 등 정밀 부품이 요구되는 모든 분야에 새로운 가능성을 열어줄 것입니다.