단 140시간 만에 완공된 유럽 최대 규모의 3D 프린팅 건물

독일 벡쿰을 기반으로하는 엔지니어링과 건축 전문 스튜디오 멘세-코르테(Mense-Korte)는 건축가 발데마르 코르테(Waldemar Korte)와 알렉산더 호프만(Alexander Hoffmann)이 이끌고 있다. 멘세-코르테는 혁신적 기술인 3D 프린팅이 접목된 건축에 특화되어 있다는 점에서 다른 스튜디오와 차별점을 지녔다. 스튜디오는 3D 프린팅 분야에서 특히 주택 건설과 개별 조립식 부품 생산에 대해 초점을 맞추고 있으며 스마트한 설계, 최적화된 재료 사용을 통해 친환경적인 대체 건설 방법을 제안한다.

“우리는 미래를 만듭니다.”라는 슬로건을 가진 스튜디오를 이끌고 있는 발데마르 코르테는 독일에서 최초로 3D 프린팅 방식으로 주택을 개발하고 있다. 그는 건축 자재 산업 분야에서 친환경 프린팅 재료 개발에 더욱 관심을 기울여서 지금보다 진보된 생태학적 방법으로 3D 프린팅 주택을 지을 수 있기를 희망하고 있다. 또한 그는 건축 분야에서 혁신적인 도전을 멈추지 않는 열정적인 건축가로 잘 알려져 있다. 그는 3D 프린팅 주택에 대해 “저는 지난 몇 세기 동안 큰 변화 없이 이어진 돌을 쌓아 올리는 방식의 건축에서 벗어나 개별성과 유연성을 지닌 건축 방식을 시도하는 것을 추구합니다. 현재 건축은 자동화가 가능한 시점에 도달했으며, 하나의 기계가 집을 짓는 데 필요한 많은 부품들을 자동으로 만들 수 있죠. 이와 같은 신기술의 발달로 인해 막힘없는 혁신이 가능한 시대가 도래했으며, 기계를 사용함으로써 인력에 대한 비용을 절감하는 한편 다양한 디자인을 시도해 볼 수 있게 되었습니다. 하지만 물론 점차 진보하는 단계이기 때문에 아직까지는 한계점도 분명히 있습니다. 현재의 기술로는 대략 8개 주거 단위가 있는 3층 건물 규모 정도의 제한된 크기의 건물만 건설 가능한 상황입니다.”라고 의견을 전했다.

한편 이번 프로젝트에서 핵심적인 기술을 보유하고 시공한 회사인 페리 3D 컨스트럭션(PERI 3D Construction)은 3D 프린팅 기술과 깊이 있는 시공 노하우와 결합하여 혁신적인 건축 방식을 제공하고 있다. 이들은 3D 프린팅이 건설 산업에서 그 중요도가 점점 높아지며 건설 공정의 산업화를 크게 발전시킬 것이라고 확신한다. 현재의 기술력을 개선해 더욱 빠른 속도, 그리고 더 적은 비용으로 3D 프린트 건물을 건축하는 것을 목표로 하고 있다.

하이델베르크는 독일의 과학 도시로 잘 알려져 있다. 이번 프로젝트의 대상이 된 건물은 하이델베르크의 IT 매니지먼트를 위한 클라우드 데이터 센터로 사용될 예정이다. 2023년 3월 31일에 시작한 프로젝트는 단 4개월 만인 7월 말에 완료되었다. 이 건물은 유럽에서 가장 큰 3D 프린팅 건물로서 길이는 약 54m, 너비는 11m, 높이는 9m이다. 친환경 자재를 사용하여 지어진 건물은 전통적인 시멘트 건물을 짓는 건축 프로젝트와 비교하여 탄소 배출량이 55%나 감소할 것으로 예상되며, 이를 통해 3D 프린팅 건축의 지속 가능성을 증명했다.

기하학적인 디자인이 특징적인 이 건물은 SSV 아키텍텐과 멘세-코르테의 설계를 통해 심미적인 아름다움도 갖췄다. 파라메트릭 설계를 기반으로 한 특수 벽 설계는 덴마크에 기반을 둔 3D 프린팅 기술 솔루션 전문 회사인 코보드(COBOD)의 BOD2 3D 건설 프린터를 사용했기 때문에 가능했으며, 덕분에 건축가는 자유롭고 유연한 디자인을 실현해낼 수 있었다.

앞서 소개한 페리 3D 컨스트럭션에서 3D 프린팅 프로세스에 대한 전문 지식을 제공하고, 코보드의 BOD2 3D 건설 프린터를 사용하여 건물의 벽이 완성되었다. 100% 재활용 자재만을 사용하여 시간당 4m²라는 빠른 인쇄 속도로 작업이 진행되었다는 점이 특징적이다. 이번 프로젝트를 가능하게 한 BOD2 3D 건설 프린터는 매우 빠른 인쇄 속도로 짧은 시간에 벽을 완성할 수 있는 기술력을 지녔으며 프린터의 적절한 크기와 구조로 인해 큰 건축물도 인쇄할 수 있다.

또한 진보된 기술력으로 다양한 디자인을 가능하게 하며 재활용 가능한 자재를 사용하여 건물을 지을 수 있기 때문에 건물 건설 시 탄소 배출량을 유의미하게 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 자동화된 시스템을 통해 인쇄 작업을 효율적으로 수행하기 때문에 건설 작업에 필요한 인력을 최소화할 수 있다는 장점도 지녔다. BOD2 3D 건설 프린터는 이와 같은 여러 장점들로 인해 건설 산업의 혁신과 미래 건축 기술 발전에 기여하는 것으로 건축 산업계에서 평가되고 있으며, 높은 생산성과 저비용으로 건물을 건설하는데 특화되어 있다. 이러한 기술의 발전으로 인해 전통적인 건설 방식보다 더욱 효율적으로 지속 가능한 건축물을 만드는 것이 현실적으로 가능해지고 있다.

코보드의 창립자이자 총괄 매니저인 헨릭 룬드 닐슨(Henrik Lund-Nielsen)은 “이 독특한 프로젝트를 통해 저희는 3D 프린팅 건축의 두 가지 이점을 강조하고 싶었습니다. 그 두 가지는 바로 실행 속도와 디자인 자유도이죠. 이 기술을 통해 아프리카의 저비용 주거용 주택부터 유럽의 비즈니스용 건물까지 모든 것을 실현할 수 있습니다.”라고 전했다.

세계적으로 곳곳에서 건설 인력과 주택 부족 현상이 일어나고 있는 상황에서 생산성을 효율적으로 끌어올리는 것은 건설 산업의 주요 과제로 떠오르고 있다. 제조 공정이 자동화된 3D 프린팅 기술은 이러한 문제를 해결할 수 있는 스마트한 해결책으로 떠오르고 있다.

글 최새미 객원 기자

자료 참고 Mense-Korte, SSV Architekten, PERI 3D Construction

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Place 2023-08-16