건기연, 2020년 실용화 '3D 프린팅 건설기술' 개발 추진

국토교통부-국토교통과학기술진흥원

가로·세로 10ｍ, 높이 3ｍ 규모 소형 건축물

'3D프린팅 설계·재료·장비개발' 기술과제 착수

2020년까지 130억원 투입

  원하는 집을 3D프린터로 출력해 사는 시대가 머지 않았다. 

3D프린팅 건축기술 개념도. [자료제공 = 건설기술연구원]

3D 프린팅으로 만든 세계 최초의 사무실. 아랍에미리트연합의 수도 두바이의 두바이

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한국건설기술연구원(건기연)은 2020년 실용화를 목표로 '3D 프린팅 건설기술' 연구를 추진한다고 14일 밝혔다. 

건기연 산하 3D프린팅 건설 연구단은 지난해 11월 국토교통부 및 국토교통과학기술진흥원과 함께 가로·세로 10ｍ, 높이 3ｍ 규모 소형 건축물을 짓는 '3D프린팅 설계·재료·장비개발' 기술과제에 착수했다. 연구단은 향후 5년 내에 부피 100㎡ 이하 소형건축물의 골조 공기 60% 단축을 위한 장비 및 재료, 설계기술을 개발할 예정이다. 

연구단은 해외와의 3D프린팅 건축기술 격차 해소를 위해 중국, 네덜란드 등에서 보유중인 '실내 모듈형 출력방식'을 조속히 국산화하는 한편, 신공법인 '실외 일체형 출력방식'을 5년 내에 개발 완료한다는 방침이다. 기존 3D 프린팅 건설기술은 공장에서 모듈형으로 제작한 후 실외에서 조립하는 방식으로 방수, 단열, 보안 등이 취약했다. 실외 일체형 출력방식은 차세대 기술로 해외에서도 연구가 갓 시작된 분야다. 

연구단은 공간한계 극복 및 실내외 전천후 시공이 가능한 3D프린터는 물론, 철근·콘크리트 등 건축자재 시공까지 가능한 새로운 방식의 설비와 콘크리트 급속 경화기술 등을 대표 기술로 개발하고 있다. 

미국, 이탈리아, 네덜란드, 중국 등 해외에서도 건축물 시공에 3D프린팅 기술을 적용하려는 시도는 활발히 진행중이다. 특히 중국의 경우 2014년 3월 상하이에서 10채의 주택을 하루만에 건설하는 실증시범을 선보이는 등 눈에 띄는 행보를 보이고 있다. 중국 정부도 관련 시장의 확산 및 선도를 위해 규제완화 등 지원을 아끼지 않고 있다. 

국토부 역시 국내 3D프린팅 건설기술이 해외 수준을 조속히 따라잡고 새로운 공법에서 시장을 선점할 수 있게끔 관련 법제도 정비 및 다양한 지원책을 강구할 방침이다. 

3D프린터를 이용한 건축물 시공은 3차원 도면을 통해 재료를 여러 층으로 쌓아올리는 적층 방식을 주로 활용하게 된다. 이는 제조용 3D프린터에서도 가장 널리 쓰이는 방식으로, 전용 소프트웨어로 만든 3차원 설계도면만 있다면 어떤 구조의 물체든 생산할 수 있다. 

2020년까지 130억원이 투입될 예정인 이번 사업에서는 1차적으로 콘크리트 수직 골조물 개발 완료를 목표로 연구가 진행되며 개발이 완료되는 2021년 이후에는 기계, 전기, 배관 등의 설비분야 세부 연구가 진행될 예정이다. 한국건설생활환경시험연구원, 한국생산기술연구원, 고려대, 서울대, 연세대, 목양종합건축사사무소, 동양구조안전기술 등 산학연 16개 기관이 연구에 동참한다. 

건기연은 설계사, 시공사 등을 대상으로 자문회의를 거쳐 당장 실용화 가능한 건축상품을 조사하고 연구단이 보유중인 장비 및 기술과의 적용성을 따져 조기에 실용화 가능한 상품을 선별할 예정이다. 이태식 건기연 원장은 "연구단에서 개발된 결과물을 활용할 경우 수직골조 시공시간이 60% 단축 가능하고 비정형 디자인 시공의 기술적 한계 극복이 가능할 뿐 아니라 핵심 원천기술의 자립화 및 기술 수출을 통한 국가 수출산업 육성에도 기여할 것으로 기대된다"고 말했다. 

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