▲ KICT 연구단에서 개발 예정인 3D프린팅 대표기술 개념도.

오는 2020년을 목표로 국내 3D프린팅 기술로 개인 맞춤형 주택을 짓는 건설 기술개발 과제가 시작됐다.

한국건설기술연구원(원장 이태식, KICT)은 국내에서는 최초로 ‘3D 프린팅 건설기술’ 연구를 추진하고 있으며, 2020년까지 3D 프린팅 건설 실용화를 목표로 하고 있다고 14일 밝혔다.

KICT 3D프린팅 건설 연구단(이하 연구단)은 2016년 11월 국토교통부 및 국토교통과학기술진흥원과 함께 ‘가로·세로 10ｍ, 높이 3ｍ의 소형건축물 및 비정형부재 대상 3D프린팅 설계·재료·장비개발기술’ 과제에 착수했다.

이를 통해 향후 5년 내에 소형건축물(100㎡)기준 골조 공기 60% 단축을 위한 장비, 재료, 설계기술을 개발할 예정이다.

연구단에서는 국내3D 프린팅 건축기술을 해외 수준으로 빠르게 따라잡기 위해 중국, 네덜란드 등이 보유중인 기존 ‘실내 모듈형 출력방식’을 조속히 국산화할 예정이며, 국외에서도 초기 연구단계인 ‘실외 일체형 출력방식’은 5년 내에 개발을 완료하여 관련 기술을 선도할 예정이다. 이 방식은 현장에서 일체형으로 시공하는 차세대 기술로써 해외에서도 연구가 갓 시작된 분야이다.

연구단은 △공간한계 극복 및 실내외 전천후 시공이 가능한 3D프린팅 시공 장비 △모르타르와 철근 및 대형 비정형부재 시공까지 가능한 새로운 방식의 비정형부재 시공 장비 △온·습도 변화에 따른 다양한 외기환경에 대응 가능한 콘크리트 급속 경화기술 등을 대표 기술로 개발할 계획이다.

이번 사업에는 2020년까지 130억이 투입될 예정이며 1차적으로 콘크리트 수직 골조물 개발 완료를 목표로 연구가 진행되며, 개발이 완료되는 2021년 이후에는 기계, 전기, 배관 등의 설비분야의 세부 연구가 진행될 예정이다.

이번 연구에는 한국건설생활환경시험연구원, 한국생산기술연구원, 고려대학교, 서울대학교, 연세대학교, 목양종합건축사사무소, 동양구조안전기술 등 산·학·연 16개 기관이 KICT와의 협력연구를 진행할 예정이다.

미국, 이탈리아, 네덜란드, 중국 등 해외에서는 3D프린팅을 활용한 건축물 시공기술 분야 연구를 선행하고 있으며, 특히 중국의 경우 2014년 3월 상하이에 10채의 주택을 하루 만에 건설하는 실증시범을 선보이는 등 두드러진 행보를 보이고 있다. 또한 중국 정부에서도 관련시장의 확산 및 선도를 위해 규제완화 등 전폭적인 지원을 하고 있는 실정이다.

3D프린팅 개발과제의 주무부처인 국토교통부 또한 KICT가 개발중인 3D 프린팅 건설기술이 해외의 연구 수준을 조속히 따라잡고 새로운 공법이 시장을 선점, 빠르게 실용화될 수 있도록 관련 법제도의 조속한 정비 등 다양한 지원책을 강구할 예정이다.

KICT 이태식 원장은 “본 연구단에서 개발된 결과물을 활용할 경우 수직골조 시공시간 60% 단축이 가능하고, 비정형 건축물 시공시간 단축 및 비정형 디자인 시공의 기술적 한계극복이 가능할 뿐만 아니라 핵심 원천기술의 자립화 및 기술 수출을 통해 국가 이미지 제고도 가능할 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.