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건설산업혁명, 3D 프린팅으로 집을 출력하다.

이런저런 이야기/작은 집이 아름답다

by 소나무맨 2014. 5. 1. 13:05

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[트렌드인사이트] 건설산업혁명, 3D 프린팅으로 집을 출력하다.

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[트렌드인사이트] 건설산업혁명, 3D 프린팅으로 집을 출력하다.

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건설산업혁명, 3D 프린팅으로 집을 출력하다.

Posted: 28 Apr 2014 07:00 PM PDT

사람이 살기위해 가장 기본적으로 갖추어야 하는 세 가지 의.식.주. 가장 기본적이지만 이 조차 해결되지 않는 사람들이 너무 많다. 이번 아티클에서는 그 중 ‘주’, 즉 집에 대해 이야기해보려 한다. 사람에게 집은 가장 기본적인 공간이다. 그러나 모두가 집 한채를 소유까지는 욕심이라도, 다른 사람의 집을 빌려서 사는 전월세를 살기에도 그 비용은 만만치 않다. 집은 비싸다. 짓기도 비싸고 사기도 비싸며, 빌려서 살기에도 비싸다. 하나의 건물을 짓기 위해 소요되는 시간, 비용, 인력은 건축기술이 발전되었다고는 하지만 여전히 어려운 부분이다. 한 두 푼이 드는 작업이 아니기 때문에 집을 짓는 건설회사 또한 순수 본인 자본이 아닌 다양한 기관에서 돈을 빌리고, 이 과정에서 다양한 관계의 사람들이 얽힌다. 최첨단 시대, 모든 물건들이 자동화된 공정으로 제조되고 있지만 건물은 그렇지 않다. 여러 기계장비와 함께 수많은 사람들이 피와 땀을 흘리며 건설현장에 밤낮 없이 일하고 있다. 이러 저러한 이유로 한 마디로 정리하자면 살 곳 하나 마련하기 어렵다.

 

여러 물체를 찍어내던 3D프린터, 이젠 건물까지 찍어내다.

지금 이 시점, 건설시장에 18세기 산업혁명을 일으킨 마크의 증기기관과 같은 존재가 등장했다. 바로 3D프린터의 등장이다. 현재 3D프린터는 다양한 상품들의 정교한 제작에 쓰이며 그 능력과 적용 범주를 무섭게 넓혀가고 있다. 이미 여러 재화들의 생산과정에 있어 놀라우리만큼 변화를 가져오고 있는 3D 프린터. 이러한 3D프린팅 기술이 건축물의 건설에까지 서서히 도입되는 움직임이 보이고 있다. 해당 글에서는 건축물 건설에의  3D프린팅 기술도입의 현재와 이 기술이 특히 한국에 도입되었을 때 일어날 변화를 예측해보았다.

  • 3D 프린팅 기술의 현재 진행형, 네덜란드 암스테르담의 Canal House 프로젝트

네덜란드 암스테르담, 네덜란드의 설계회사 DUS(더스)는 세계에서 첫 번째로 3D프린터를 이용하여 건축물을 짓고 있다. 암스테르담의 북부 지역에 위치한 운하 주변에 2층 짜리 집을 짓는 프로젝트로 DUS는 건설을 위한 대형 3D 프린터를 위해 대형 컨테이너를 주문하여 3D프린터 업체 Ultimaker(얼티메이커)사의 3D 프린터를 개조하여 그 안에 넣었다. 프린터의 이름은 Kamer maker(카머 메이커)라 지었는데, room builder(룸 빌더)를 의미한다. 공정에서 기존의 3D 프린터와 같이 플라스틱을 열로 녹여서 분사하며 쌓아 올리는 식으로 작동한다. DUS사의 Hedwig Heinsman은 “건설산업이 가장 공해가 많고 비효율적인 산업 중 하나인데, 3D프린팅 기술이 있다면 낭비없이, 자재의 운송비용을 줄이고, 건물 구성요소를 모두 녹여서 재활용할 수 있을 것입니다. 그렇기 때문에 우리가 도시를 어떻게 만드느냐에 있어 혁신이 될 것입니다.”라고 언급했다. 현재는 3D프린터를 도입에 따른 시간 감축의 효과가 기대할만한 수준이 아닌 점(3년간 진행할 예정)일 뿐아니라 여러모로 많이 부족하다.하지만 불과 얼마전까지 누가 프린터기로 건물까지 찍어낼 줄 상상이나 했겠는가. 이 프로젝트는 건설산업에 3D 프린팅기술이 정말 활용될 수 있다는 것, 정말 건물을 프린터기가 찍어낼 수 있다는 것을 실제로 보여주고 있다.

  • 대규모 합동 프로젝트, 3D 프린팅으로 초소형 아파트 제작에 성공하다.

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<모든 이미지의 저작권은 peter ebner와 3M futureLAB에 있습니다.>

좁은 도시에 사람은 많고 이를 수용할 주택은 턱없이 부족한 현실. 소형가구의 증가와 함께 소형주택에 대한 수요도 당연히 증가하고 있다. 이같은 상황속에서 캘리포니아 대학(UCLA)와 하더즈필드(HUD)의 학생들로 구성된 UCLA와 HUD의 학제교류생들은 건축가이자 교수인 Peter Ebner의 지도하에 3M futureLAB과 voxeliet와 합동으로 진행한 프로젝트에서 2.2 x 2.2미터(약 1.5평)로 정교한 초소형주택을 3D 프린터로 제작하는 데 성공하였다. 모래와 접착제를 섞어서 재료로 사용한 이 집은 매우 작은 규모이기 때문에 혹자는 주택으로서 기능을 할 지 의문이 들겠지만 거짓말처럼 주거에 필수적인 요소들을 모두 갖추고 있다. 화장실, 부엌, 침대, 그리고 업무를 할 수 있는 테이블과 내부 디자인또한  프로젝션 빔을 쏘아서 주 벽면의 대부분을 활용하는 멀티미디어 시스템까지. 기본적으로 이동성이 좋고 다양한 환경과 잘 조화를 이루도록 디자인되었는데, 물결모양의 형태는 내부 가구가 잘 비치되도록 해주기도 한다. 바닥 밑부분은 기술적으로 추가적인 저장공간으로 쓸 수 있고 주거환경이 쾌적할 수 있도록 하는 요소들도 갖춰져 있다. 25세에서 35세의 사람들을 겨냥한 주택으로, 이제 제작에 성공한 단계이기 때문에 어느 분야에 어떤식으로 상용화될지는 지켜보아야 할 부분이다. 이 기술을 주거의 혜택을 받지 못하는 사람들을 위해 사용하면 어떨까. 내부를 최대한 간소화하고, 재난을 당한 사람들의 임시 거처나 최소한의 거주 공간을 갖지 못한 사람들을 위해 활용한다면 작은 규모와 편리한 이동성만으로도 그 가치는 더욱 크게 실현될 것이다.

3D 프린팅 기술의 미래, Contour Crafting 공법

3D 프린팅을 통한 건설에 있어서 남 캘리포니아 대학의 교수인 Behrokh Khoshnevis는 일명 Contour Crafting 공법을 몇년 간 연구중에 있다. 위 영상은 2012년 4월에 게시된 영상으로 앞으로 3D 프린팅 기술이 건설에 효과적으로 활용될 경우 바뀔 미래모습을 던져주고 있다. 앞서 제시한 사례들을 보면 현재 건설에 있어서 가장 많이 사용되는 철근이나 콘크리트와 같은 일반 건축자재가 아니라 다른 재료를 이용했기 때문에 지금 현재의 건축에 가깝다고 말하기는 어렵다. Behrokh Khoshnevis교수는 3D프린터로 플라스틱이 아닌 가장 많이 쓰이는 건축재료인 콘크리트를 사용하여 건물을 짓는 것을 말하고 있다. 원리를 간단히 살펴보면 3D 프린터기를 이용해 바닥부터 만들고 차근차근 올라가면서 벽을 한층한층 올리는 것이다.

이 공법을 이용하면 우선적으로 시간감축 효과가 크다. Behrokh Khoshnevis교수는 1채의 집(2500평방피트)을 약 20시간만에 건축할 수 있다고 전한다. 가장 근본적인 이 프로젝트의 목적은 저소득층의 주거문제 해결인데,  인건비가 많이 드는 점도 해결될 뿐 아니라 낭비되는 자재비용과 공기 감축으로 인해 기존보다 매우 경제적으로 주택을 지을 수 있다고 한다. 현재는 아직 연구단계에 있지만, 이 기술이 실현될 경우 가져올 변화는 너무도 크다. 어쩌면 건축학이라는 학문을 비롯해 건설시장이 가지고 있는 근본적인 특징들이 흔들릴 것이라 감히 예상해본다. 모든 나라들이 공통적으로 겪고 있는 주거문제가 적은 예산으로 해결될 날이 올지도 모른다.

 

3D 프린팅 기술을 활용한 건설, 한국에 도입된다면

아직 한국에서는 3D프린터를 건축에 활용한 소식이 크게 들려오지 않고 있는 실정이다. 도심에서 주거문제가 특히 심각한 우리나라의 경우 저소득층의 주거해결을 위한 정책들이 항상 주목을 받아왔는데, 정부가 바뀔 때마다 가장 크게 내놓는 공약에는 꼭 저소득층을 위한 지원, 그 중에서도 주거복지실현을 위한 정책들만 보아도 알 수 있다. 과거 정부들의 다양한 공공건설 임대주택제도의 도입과 함께 이명박정부의 보금자리정책에서 지금 박근혜정부의 행복주택정책에 이르기까지. 최대한 저소득층을 위해 저렴한 주택공급을 위하여 지금의 행복주택의 경우 국가소유의 철도부지위에 주택을 건설하겠다는 발표를 하였지만 여러가지 어려움과 아무리 비용감소를 해도 건물은 하루 아침에 지어질 수 없고 고가의 재화이기 때문에 어려움은 항상 수반되고 있다. 이러한 상황속에서 3D프린팅 기술이 도입은 우리나라 도심의 주거문제에 대한 커다란 열쇠를 쥐어줄 것이다. 적은 값으로, 적은 시간으로 더 많은 사람들이 웃으며 살 곳이 생길 것이다. 정말 20시간만에 집 한채를 저렴한 가격에 지을 수 있는 미래가 온다면. 프린터기로 금방 문서를 뽑아내듯, 수많은 노동자들이 피와 땀을 흘리던 건설현장에는 커다란 3D프린터기들이 눈깜짝할 사이에 집을 뚝딱뚝딱 지어내 바로 들어가서 살 수 있는 날이 머지 않았을지도 모른다. 더 많은 이들이 행복한 나의 집을 가질 수 있는 그 날이 오길 바란다.

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