시간·비용↓ 3D프린터 주택

3D프린터를 건설 분야에 활용하려는 시도는 지난 몇 년간 계속되어 왔다. 그런데 최근 이탈리아 3D프린터 기업인 WASP가 크레인을 활용한 3D프린터(Crane WASP)를 이용해 콘크리트와 진흙 소재로 100만 원대 오두막을 만드는 데 성공했다고 한다.

영상을 보면 3D프린터를 이용해 모래에 물을 섞어 진흙에 콘크리트를 더해 오두막 재료로 삼는다. 지상에서 가까운 곳부터 순서대로 형상을 조형하는데 조형하는 벽 사이에는 왕겨와 볏짚을 나중에 넣는다. 이런 천연 재료는 콘크리트와 진흙 혼합물이 건조와 수축을 반복하는 걸 최소화해주는 역할을 해주는 동시에 벽의 강도를 높여주는 역할을 한다.

이 제품을 이용한 건설 시간은 20m2 기준 10일이며 재료비는 1,000달러다. 물론 실제로 실용화할 때에는 좀더 비용이 들어가겠지만 애플이 얼마 전 선보인 아이폰XS 맥스 같은 스마트폰 가격과 크게 다르지 않다는 점을 감안하면 가격이 저렴한 건 분명하다.

얼마 전에는 미 해병대가 3D프린터를 이용해 콘트리트 건물을 24시간 안에 건설하는 기술을 개발하기도 했다. 3D프린터로 레미콘 층을 얇게 쌓아 군인 몇 명이 숙식을 해결할 수 있는 3D 인쇄 병영을 만드는 기술이 그것. 이를 통하면 기존에는 병사 10명이 5일간 걸리던 건설 기간을 24시간까지 획기적으로 줄여 막사를 만들 수 있게 된다고 한다.

이 기술은 미 해병대와 미 육군 공병연구개발센터(US Army Engineer Research and Development Center)가 공동 개발한 콘크리트 3D프린터를 이용한 것이다. 14평 규모 면적 막사를 40시간 안에 만들었다고 한다. 이 실험에선 3D프린터를 10년 전 PC로 제어하면서 건설하는 데 성공했다. 첫 시도인 탓에 전문가 검사나 콘크리트 보충 등을 실시하면서 건설한 탓에 40시간이 걸렸지만 콘크리트 보충 기계를 이용하면 24시간 안에 건설을 끝낼 속도라고 한다.

3D프린터를 이용하면 콘크리트를 사출해가며 층을 쌓고 앞선 예와 마찬가지로 벽 사이에 틈이 있다. 콘크리트 사용량을 줄일 수 있어 물자가 한정된 전장에서도 효율적으로 병영을 건설할 수 있게 해준다. 또 콘크리트로 재료를 제조할 때에도 이산화탄소를 줄일 수 있어 이산화탄소 배출량 감소에도 도움이 된다고 한다.

가장 큰 장점은 역시 앞서 강조했듯 건설에 소요되는 인력을 줄이고 안전성은 높일 수 있다는 것이다. 10명이 5일간 건설해야 했던 막사를 자동 기계에 맡기기 때문에 불필요한 위험을 감수할 필요가 없고 군인 손실을 최소화할 수 있다.

3D프린터를 이용한 건설 분야 활용은 이렇게 속도나 비용적인 면에서 꾸준히 연구가 진행되고 있다는 걸 알 수 있다.