[3D 프린팅 기술] 과연 건설산업을 뒤흔들 수 있을까? ㅣ복잡한 원심력 펌프 제작 VIDEO: Will the 3D printer shake up the construction industry? ㅣ 3D Printed Water Pump!
다른 분야에서는 부품이나 제품이 3D 프린터에서 출시되는 것이 점점 더 흔해지고 있지만, 건설업계는 여전히 이에 뒤쳐지고 있다.
하지만 곧 바뀔 것이다. 예를 들어, 2017년 네덜란드의 Gemertin Brabant 마을은 3D 프린팅 자전거 다리를 세계 최초 구축했다. 이어 2019년 네덜란드 겔데를란트주의 티우지에 있는 3D 프린터에서 유럽 최초의 상업 회의 센터(Vergaderfabriek)가 탄생했다. 이 기술의 발전은 정체되어 있지 않다.
https://innovationorigins.com/en/will-the-3d-printer-shake-up-the-construction-industry
예를 들어, 지난 주에 네덜란드 도시 니메겐이 세계에서 가장 긴 자전거 다리를 3D 프린팅할 것이라고 했다. 인근 도시인 아인트호벤에서는 처음으로 3D 프린팅된 콘크리트 집에 세입자들이 살고 있다.
3D 프린터로 건물을 짓는 것을 더 자주 볼 수 있을까?
이것이 과연 건설의 미래가 될 것인가?
아인트호벤 공과대학교 콘크리트구조학과 테오 살렛 교수(TU/e, 프린팅된 집을 담당하는 마일스톤 프로젝트 계열)의 몫이라면 분명 그럴 것이다. "우리는 이런 방식으로 디자인을 디지털화할 뿐만 아니라 건축 자체도 디지털화 한다. 자재가 덜 필요하기 때문에 지속 가능한 주택으로 이어질 것이다.
우리는 콘크리트에서 나오는 이산화탄소 배출량이 상대적으로 높다는 것을 안다.
인쇄 기술이 더 발전하면 벽이 얇아지고 비용이 더 절감되는 것을 볼 수 있을 것이다. 게다가, 건축가로서 훨씬 더 많은 자유를 누릴 수 있다. 콘크리트를 온갖 모양으로 프린팅할 수 있기 때문이다."
더 많은 장점
3D 프린팅 콘크리트는 훨씬 더 많은 장점이 있다고 교수는 말한다.
프린터가 힘든 일을 하기 때문에 건설 인부들의 무거운 인양 작업이 줄어든다. 게다가, 미리 인쇄된 콘크리트 블록은 함께 결합하기만 하면 되기 때문에 시공 자체도 더 빠르다.
현장 프린팅
3D 프린팅의 궁극적인 목표는 CEO인 Bas Huysmans의 말처럼 현장에서 프린팅하는 것이다. "대형 공장에서 3D 프린팅한 다음 모든 것을 트럭에 싣는 것은 지속 가능하지 않다. 시간이 지나면 모든 것이 현장에서 인쇄될 것이다. 트럭이 프린터를 운반하기 만 하면 된다.
프리패브(Pre-fab,사전제작)과 현장 프린팅
개인적으로, 앞으로 이 방법이 독특한 프로젝트에 주로 사용될 것이라고 생각한다.
공장에서 부품을 만드는 프리패브 방식은 주택건설 같은 확장성 있는 프로젝트에 더 적합하다. 이 점을 설명하기 위해 Jager는 네덜란드 북부의 Den Holder에 있는 3D 프린팅 프로젝트를 인용한다. 이곳에서는 154채의 아파트가 3D 프린터에서 바로 부재를 얻을 수 있다.
집값이 싸질까?
재거는 건설업종의 신기술 도입이 지지부진한 것은 놀라운 일이 아니라고 말한다. "건설과 부동산 부문은 다양한 자치단체, 수백 개의 건설업체, 그리고 다른 당들과 경쟁이 심하다. 따라서, 혁신적인 기술의 채택이 그리 빠르게 진행되지 않는 것은 놀라운 일이 아니다. 수요가 충분하고 시장이 기꺼이 주거비를 부담하는 것도 한 요인이다. 결과적으로,
따라서 기업은 아직 디지털화의 필요성을 인식하지 못하고 있다. 하지만 몇몇 대형 건설사들이 공장에서 직접 집을 짓기 시작하면 어떻게 될지 궁금하다.
과연 어떤 결과를 가져올까? 집값이 싸질까?
다른 건설사들도 있다면 이 산업화 과정에 같이 동참할 것이다.
https://hackaday.com/2021/05/28/3d-printing-a-centrifugal-water-pump/
옛날에는 3D 프린팅이 작은 Yodas와 Pikachus를 만들어 내는 것이었지만, 요즘에는 유용한 물건들도 3D 프린팅된다. 여기 소개하는 원심 워터 펌프가 좋은 예이다.
펌프의 하우징과 임펠러는 모두 PLA로 3D 프린팅되어 있으며, 2L 소다 병이 나사로 고정되도록 설계된 입구도 있다. 개스킷은 하우징을 씰링하는 데 도움이 되는 유연한 TPU로 인쇄됩니다. 내부에는 임펠러가 잘 회전할 수 있도록 볼 베어링이 몇 개 있으며, 모든 것을 함께 고정하는 데 사용되는 육각 헤드 고정 장치와 메인 임펠러 축으로 사용되는 긴 볼트가 있다. 특히 샤프트 실이 포함되어 있지 않아 펌프가 약간 새지는 않지만, 물을 퍼올리는 정도라면 큰 문제는 아니다. 1800rpm의 드릴로 회전한 이 펌프는 분당 13L의 유속 또는 1.2m의 최대 헤드를 달성할 수 있다.
이는 3D 프린팅를 통해 복잡한 형상을 가진 기계를 고급 가공 기술 없이도 만들 수 있는 방법을 보여주는 좋은 예이다. 대신, 모든 힘든 일은 CAD에서 이루어진다. 우리는 3D 프린터로 제작한 펌프가실제 작업에 투입되는 것을 본 적이 있다.
황기철 콘페이퍼 에디터
Ki Chul Hwang Conpaper editor
DIY Powerful 3D Printed Water Pump!
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