자연어로 출력 가능한 3D CAD 모델 생성하는 오픈소스 'MAC'

MAC(Multi-Agent CAD)은 자연어 프롬프트 한 줄로 직접 편집과 3D 출력이 가능한 엔지니어링 CAD 모델을 생성해 주는 오픈소스 프레임워크입니다.

단순한 시각화용 3D 메시를 만드는 데 그치지 않고, 표준 STEP, STL, GLB 파일을 직접 추출합니다. 복잡한 기계 장치의 경우 여러 부품으로 자동 분해해 각각 모델링한 뒤 조립하고, 로봇 시뮬레이션에 바로 쓸 수 있는 URDF 포맷으로 내보내는 기능까지 갖췄습니다.

무엇을 할 수 있는가

힌지가 달린 클로 그리퍼, 신축식 크레인 암, 이동식 3축 갠트리 측정 장비 같은 요구사항을 텍스트로 적기만 하면, MAC이 부품 분해부터 개별 형상 생성, 결합 인터페이스 조립까지 알아서 처리합니다.

복합 조립체뿐만 아니라 벌집 모양 수납함, 자이로스코프, 제네바 기구, 출력 즉시 관절이 작동하는 일체형 체인 같은 단일 기계 부품도 정교하게 만들어냅니다.

대칭 구조나 반복 부품은 처음부터 다시 그리지 않고 기존 부품을 재사용합니다. 생성 과정에서 도출된 구조화 설계안, 형상 계획, 파이썬 코드, 측정값, 오류 수정 이력까지 모두 투명하게 검증할 수 있습니다.

구현 방식과 벤치마크 결과

기존 거대언어모델 기반 CAD 생성 방식은 형상 오류를 수정하는 과정에서 무한 루프에 빠져 막대한 토큰을 낭비하기 일쑤였습니다.

MAC은 이 문제를 해결하기 위해 계획 수립, 형상 코드 작성, 오류 복구, 독립 평가(Judge) 역할을 여러 에이전트에 분업시키고, 제한된 테스트 시점 연산(Test-time compute) 프레임워크를 적용했습니다.

10개 프롬프트와 141개 형상 특징을 평가하는 단일 부품 벤치마크에서, Qwen 3.7 기준 기존 CAD Skill 재현 모델은 1억 395만 토큰과 약 18.59달러를 소모하며 97.9%의 통과율을 보였습니다.

반면 MAC v1은 단 90만 토큰과 약 1.43달러의 비용으로 99.3%의 특징 통과율을 기록했습니다. 토큰 사용량은 116배 줄었고 비용은 13배 절감됐습니다.

시각적 검증 루프와 독립 평가 에이전트가 추가된 v2 버전에서도 Qwen 3.8 기준 140만 토큰, 4.85달러로 99.3% 통과율을 유지하며, 동일 조건의 대조군 대비 토큰은 62.7배, 비용은 6.1배 줄였습니다.

고난도 조립체 제작 비용도 합리적입니다. 시각 검사용 로봇 팔 생성에는 약 1달러, 3축 갠트리 장비는 약 2달러, 디테일이 복잡한 대형 모바일 매니퓰레이터도 약 13달러 수준의 토큰 비용으로 완성이 가능합니다.

설치 및 실행 방법

프로젝트는 깃허브 Pan-Chera/Multi-Agent-CAD 저장소에 공개되어 있습니다.

특정 모델에 종속되지 않는 아키텍처로 설계되어, OpenAI 호환 규격을 지원하는 DashScope의 Qwen 모델뿐 아니라 OpenRouter를 통해 DeepSeek 등 원하는 모델을 자유롭게 연결할 수 있습니다.

로컬 구동에는 Python 3.11 환경이 필요합니다. CAD 연산용 build123d 라이브러리와 aider-chat 간의 NumPy 버전 충돌을 피하기 위해 콘다(Conda) 환경에서 의존성을 관리하는 방식을 권장합니다.

FastAPI 기반 웹 UI가 기본 내장되어 있어, 브라우저에서 텍스트를 입력하고 3D 결과물을 뷰어로 확인한 뒤 곧바로 다운로드할 수 있습니다. 생성된 파이썬 코드가 로컬 환경에서 직접 실행되므로 외부 네트워크에 그대로 노출하지 말고 로컬 주소로 사용하는 것이 안전합니다.

왜 중요한가

평소 3D 프린터로 부품을 직접 제작하거나, 로보틱스 시뮬레이션용 기구 프로토타입을 빠르게 뽑아내야 하는 연구자와 메이커라면 당장 내려받아 써볼 가치가 충분합니다.

단일 모델에 전체 기계 설계를 억지로 떠넘기지 않고, 다중 에이전트로 형상 분해와 코드 검증을 촘촘히 쪼갠 접근법이 인상적입니다. 덕분에 API 비용은 파격적으로 낮추면서도 실질적인 형상 통과율을 크게 끌어올렸습니다.

조립체 생성 기능은 아직 실험적 프리뷰 단계라 실제 가공 전에 공차와 관절 설정을 직접 확인해야 하지만, 자연어를 실무용 파라메트릭 CAD 파일로 바꿔주는 도구로서 오픈소스 진영에서 손꼽히게 실용적인 완성도를 보여줍니다.