집도 3D 프린터로 짓는다
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집도 3D 프린터로 짓는다
  • 박진아 유럽 주재기자
  • 승인 2022.01.06 17:42
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- 기존 주택 건설 방식 대비 비용과 시간 절감 효과
- 탄소배출 감소∙주택 공급난에 대한 임시 해결책 될수도

3D 프린팅 기술이 건축 및 부동산 업계에서 한결 빠르고 저렴한 비용으로 새 주택을 건설해 보급할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다.

올초 미국 텍사스 주 오스틴 시에 새로 분양한 신흥 주택단지는 3D 프린팅된 주택 100가구로만 구성된 동네다. 美 부동산 개발업체인 아이콘(ICON)과 로건 건축사무소 등이 참여해 완성된 신주택가 개발 프로젝트는 목조 골조에 3D 프린팅 기술을 접목시켜 2층 구조 건물의 건설도 가능함을 입증했다.

미국 텍사스 주 오스틴의 신흥 주택단지는 모든 집을 3D 프린터로 인쇄해 건설했다. 3D 프린팅은 이콘(ICON),  건축설계는 로건(Logan Architects), 개발은 3Strands가 각각 담당했다. Image: captured from YouTube
미국 텍사스 주 오스틴의 신흥 주택단지는 모든 집을 3D 프린터로 인쇄해 건설했다. 3D 프린팅은 이콘(ICON), 건축설계는 로건(Logan Architects), 개발은 3Strands가 각각 담당했다. Image: captured from YouTube

건축 역학 연구, 3D 인쇄 기술, 인공지능 제어기술이 꾸준히 진보한다면 오는 20년 내로 일반인들이 땅만 있으면 스마트폰 앱 하나로 3D 인쇄된 주택을 직접 설계하고 인쇄한 집에서 살게 될 날이 올 것이라고 건설 분야 전문가들은 전망한다.

거주용 부동산 시장 수요 증가와 주택 부족 현상에 대한 해결책될까?

2019년 초 시작된 전세계적 코로나바이러스 감염증(코로나-19) 확산 이후, 그렇지 않아도 고공행진하던 주거용 주택시장의 가격상승세는 꺾이지 않고 있다. 사회적 거리두기 문화와 재택근무 문화의 보편적으로 자리잡으며 실거주용 주택에 대한 수요가 계속 늘자 주택 공급 부족 현상이 심해진 탓이다.

이제까지 임시 주거시설은 주로 자연재해, 전쟁, 정치경제적 박해, 신체정신적 장애 등으로 삶의 터전에서 쫏겨난 난민이나 노숙자를 위한 인도적 서비스로써 디자인됐다. 예컨대, 비영리 단체인 해비탯 포 휴매니티(Habitat for Humanity)가 2022년 1월 3일 미국 버지니아 주에 세계 최초의 3D 프린팅된 주택 건설 프로젝트를 완성하고 집이 없는 극빈 공동체 시민들에게 거처를 제공하기 시작했다.

해비탯 포 휴매니티와 알퀴스트 3D 콘크리트 주입 및 프린팅 기술로 35평 가량의 단층 3D 주택은 단 12시간 만에 완공될 수 있다. Courtesy: Alquist 3D
해비탯 포 휴매니티와 알퀴스트 3D가 협력해 개발한 콘크리트 주입 및 프린팅 기술. 35평 가량의 단층 3D 주택은 단 12시간 만에 완공 가능하다. Courtesy: Alquist 3D

이 프로젝트에서 3D 집 프린팅 작업을 담당한 앨퀴스트(Alquist 3D) 사는 자체 개발한 대형 건설용 모바일 기중기 3D 프린팅 로보트로 시공한다. 일명 ‘3DCP(3D 콘크리트 프린팅)’ 기술은 컴퓨터로 설계 프로그래밍된 대로 미세한 콘크리트 배합물을 3D 프린터 노즐로 뿜어 내어 바닥부터 집 건물 벽을 차곡차곡 쌓아 올리는 공법을 사용한다.

자재 비용과 시공 기한 획기적으로 단축시켜
콘크리트는 유연한 조형성과 저렴성으로 지난 20세기 인류 건축사상 가장 널리 대중적으로 사용돼 온 건축 자재이나 제로 탄소 배출과 친환경적 건설 소재가 장려되는 현 건설업계에서 자연파괴, 환경오염, 에너지 낭비를 야기하는 주범으로 지적받고 있다.

3D 프린터를 사용해 집을 지을 경우, 주입될 콘크리트를 미리 산출해 CAD 설계도에 따라 짓기 때문에 콘크리트를 포함한 자재 낭비를 사전에 방지해 시공에 소요되는 비용과 시간을 대폭 절감시켜 준다. 또한 수많은 전문 인부를 고용해야 할 필요 없이 3D 프린터 가동을 감독하는 전문 인력만 있으면 되므로 인건비도 절감할 수 있다고 한다.

또, 재래식으로 시공할 경우 우리돈 약 1억 5천 원이 드는 동일한 크기와 용도의 주택은 3D 프린터로 건설할 경우 비용은 그의 8분의 1 가량인 2천 만원으로 약 이틀 만에 집 한 채를 지을 수 있다. 인공지능 로봇이 인부의 업무를 대체해 인건비와 현장 사고율도 줄어들 것으로 기대된다.

3D 프린터에서 분사되는 콘크리트 또는 진흙을 차곡차곡 쌓아올려 건물 벽을 건설하는 공법적 특성상 3D 인쇄 주택의 벽 표면은 반복된 가로 줄무늬가 특징적이다. 이탈리아의 마리오 구치넬라 건축사무소가 개발한 진흙 소재의 100% 천연 재활용가능 제로 탄소 3D 프린트된 임시 주택 프로젝트 TECLA. Courtesy: Mario Cucinella Architects
3D 프린터에서 분사되는 콘크리트 또는 진흙을 차곡차곡 쌓아올려 건물 벽을 건설하는 공법적 특성상 3D 인쇄 주택의 벽 표면은 반복된 가로 줄무늬가 특징적이다. 이탈리아의 마리오 구치넬라 건축사무소가 개발한 진흙 소재의 100% 천연 재활용가능 제로 탄소 3D 프린트된 임시 주택 프로젝트 TECLA. Courtesy: Mario Cucinella Architects

기술력 보강되면 중가대 주택시장으로 업그레이될 전망

과연 콘크리트를 원료로 한 3D 인쇄된 주택이 탄소배출 삭감과 환경영향성에 가시적 효과를 내는가에 대한 의문을 두고 여전히 논란은 많다.

3D 프린터에 주입되는 콘크리트 혼합물의 원료인 시멘트 때문이다. 건설부문에서 발생하는 이산화탄소 배출량 대부분은 건설 현장 보다는 실은 시멘트 채굴과 콘크리트로의 가공 과정에서 발생한다. 건설업계가 이산화탄소 배출을 줄이는데 의미있게 기여하려면 처녀 시멘트 채굴을 줄이고 폐기된 콘크리트의 분말화∙재활용화하는 공정 기술이 필요하다는 뜻이다.

美 항공우주국이 존슨 우주센터에서 '화성듄알파' 화성 이주 실험 프로젝트의 일환으로 개발중에 있는 첨단 3D 주택은 ICON 사가 개발한 '불칸' 분쇄 인쇄술을 응용한다. Courtesy: ICON
美 항공우주국이 존슨 우주센터에서 '화성듄알파' 화성 이주 실험 프로젝트의 일환으로 개발중에 있는 첨단 3D 주택은 ICON 사가 개발한 '불칸' 분쇄 인쇄술을 응용한다. Courtesy: ICON

NASA 美항공우주국은 2018년부터 3D 프린트된 주택을 개발하기 시작해 오는 2023년 실시될 화성 이주 프로젝트 실험에 대비하고 있다.우주 공간에서 3D 프린팅된 주택과 거주시설의 안전성이 입증되면 지구 상의 인류는 자연스럽게 수용할 것이다. 일찍이 그같이 전망하고 있는 미국과 유럽의 부동산 개발업체들은 3D 프린팅 테크 기업들과 손잡고 벌써부터 중산층을 겨냥한 친환경 3D 건축 개발 계획에 속속 뛰어들고 있다.

박진아 유럽 주재기자  gogreen@greened.kr

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