3D 프린팅 건축의 진화…2층 주택을 짓다

3주 소요…“재료, 시간, 비용 60% 절약”

벨기에 안트워프에 들어선 3D 프린팅 2층 시범주택. 캄프시 제공

한동안 정체돼 있는 듯하던 3D 프린팅 업계에서 얼마 전부터 가시적인 성과를 내기 시작한 분야 가운데 하나가 3D 프린팅 건축이다. 커다란 벽체를 층층이 쌓아올리는 방식이어서 일반 기기나 부품 제조보다 상대적으로 정밀성이 덜 필요하기 때문인 것으로 보인다. 그 가운데서도 활기를 띠고 있는 것이 3D 프린팅 주택이다.

2010년대 후반에 등장하기 시작한 3D 프린팅 주택은 처음엔 둥그런 형태의 작고 단순한 오두막집 정도였다. 하지만 불과 몇년 사이에 서민들에게 저렴한 주택단지를 공급할 정도로 성장해가고 있다. 미국의 3D 프린터 제작업체 아이콘과 멕시코의 비영리 금융기업 에샬이 협력해 진행하는 세계 최초의 3D 프린팅 주택 단지는 50채 규모로, 올해 말 완공을 목표로 공사가 진행 중이다.

2019년 멕시코 시골마을에 지어진 3D 프린팅 단층 주택. 아이콘 제공

최근 또 하나의 기술 발전이 이뤄졌다. 벨기에 안트워프에 있는 지속가능건축생활센터 캄프시(Kamp C)가 3D 프린터 제작업체 코보드(COBOD)와 함께 대형 3D 건축 프린터로 높이 8미터의 2층 주택을 지어보였다.

두바이에서 지난해 2층짜리 3D 프린팅 오피스가 선보인 적은 있지만 주택 분야에서 2층 건물을 3D 프린팅 방식으로 짓기는 이번이 처음이다. 특히 2층 구조물 전체를 한 자리에서 한꺼번에 완성한 건 처음이라고 캄프시쪽은 밝혔다.

캄프시가 지은 3D 프린팅 시범주택 내부.

실내 구조는 기본적으로 현관과 방 2개, 주방, 욕실로 이뤄져 있다. 여기에 바닥 난방, 태양광 전지판 같은 지속가능하고 에너지 절약형 시설이 추가됐다.

주택의 바닥면적은 90제곱미터로, 벨기에인들이 사는 주택 크기라고 한다. 이 주택을 짓는 데 사용한 3D 프린터는 가로 10미터, 세로 10미터 크기의 보드2(BOD2) 프린터다. 1분에 18미터의 속도로 작동한다. 집을 짓는 방식은 다른 3D 건축 프린터와 다를 바 없다. 특수 제작된 시멘트 혼합물을 노즐을 통해 뽑아내면서 벽체를 층층이 쌓는다. 한 번에 쌓는 높이는 2센티미터다. 벽체가 완성된 다음엔 건설 노동자들이 지붕, 창문 등을 설치하고 주방가구 배치 등 나머지 인테리어 작업으로 공사를 마무리한다.

밖에서 본 3D 프린팅 2층 주택. 캄프시 제공

이번 시범주택을 짓는 데 걸린 기간은 3주였다. 캄프시는 앞으로 공사기간을 2일 안팎까지 단축할 수 있을 것으로 전망한다. 프로젝트 책임을 맡은 마레이커 아츠(Marijke Aerts)는 “벽체의 압축 강도는 기존 벽돌보다 3배나 크다"고 밝혔다. 또 섬유, 철망 같은 보강재와 거푸집을 쓸 필요가 없어 재료와 시간, 비용이 약 60% 절약된다고 말했다.

이탈리아의 3D 프린팅 기술 업체 와스프(WASP)가 2016년에 지은 오두막형 건축물. 와스프 제공

이번 3D 시범주택 건설은 유럽의 혁신기술 촉진 프로그램인 C3PO의 일환으로 추진된 것으로, 향후 3D 프린팅 주택의 가능성을 알아보려는 연구 목적으로 지은 것이다. 사람들이 실제 입주하지는 않는다.

곽노필 선임기자 [e-mail], ▶곽노필의 미래창 바로가기