▲ 3D프린팅으로 제작한 비정형 거푸집

현대건설이 대형 복합소재 3D프린팅 기술을 활용해 비정형 건축구조물 제작에 나선다.

현대건설은 비정형 건축 분야 3D프린팅 기술을 개발하기 위해 2019년부터 대형 3D프린팅 전문기업인 ㈜쓰리디팩토리(대표 최홍관)와 함께 복합소재 3D프린팅 연구에 착수해 비정형 거푸집 제작 기술을 확보하고 관련 특허 출원을 진행 중이라고 8일 밝혔다.

기존 거푸집의 소재로 주로 활용되던 합판, 스틸 등은 비정형 형상을 정밀하게 구현하기 어려워 제작비용이 높고 제작기간이 길다는 문제점이 있었다. 맞춤형 제작이 가능한 3D프린팅 기술을 활용하면 제작 기간을 획기적으로 단축하고 경제성을 확보할 수 있다.

이에 현대건설은 저강도 플라스틱, 고강도 탄소섬유, 유리섬유 등 여러 소재를 출력해 강도를 높일 수 있는 복합소재 3D프린팅 기술 기반 비정형 거푸집 제작기술을 확보했다. 이 기술은 산업용 대형 3D프린터를 사용함으로써 출력과 동시에 표면 가공이 가능해 가공 오차를 최대 0.001mm 이내로 정밀하게 구현할 수 있으며, 가로 2.5m, 세로 5m, 높이 1.5m 크기의 거푸집을 한 번에 제작할 수 있다.

현대건설은 최근 첨단 기계식 터널 굴착 공법인 TBM(Tunnel Boring Machine)의 세그먼트 제작에 사용되는 거푸집(Mould)에도 3D프린팅 기술을 적용하는 연구를 진행 중이다. 스틸 거푸집 내부에 들어가는 비정형 채움재를 복합소재 3D프린팅으로 제작해 조립함으로써 다양한 형상의 곡면형 세그먼트를 저렴한 가격에 제작할 수 있게 됐다.

현대건설은 복합소재 3D프린팅 기술을 활용해 비정형 조경구조물 제작 기술을 개발하고 지난해 7월 관련 특허(특허번호 10-2020-0090790, 3D프린팅 기술을 이용한 비정형 조경구조물 제작방법 및 이를 통해 제작된 비정형 벤치)를 출원했다.

현대건설에서 국내 최초로 적용한 비정형 조경구조물은 폭 1m, 높이 1m, 길이 8m 크기의 옥외용 벤치로, 각기 다른 형상으로 이루어진 약 200개의 부재들을 3D프린팅으로 적층, 가공하여 제작했다. 불에 쉽게 타지 않는 친환경 소재를 사용해 안전성을 확보했으며, 공산품 품질인증인 Q마크를 획득해 품질 우수성을 입증 받았다.

현대건설은 지난해 입주한 ‘힐스테이트 레이크 송도 2차’를 시작으로, 향후 디에이치 현장의 조경 구조물 제작에도 해당 기술을 활용할 계획이다.

현대건설 관계자는 “대형 복합소재 3D프린팅 기술개발을 계기로 향후 건축용 소재를 활용한 3D프린팅 시공기술 개발을 통해 미래 건설업계의 패러다임 변화를 선도할 것”이라고 말했다.

▲ 힐스테이트 레이크 송도 2차에 설치된 복합소재 3D프린팅 비정형 벤치