집짓기 : 주택건축시 3D 건축 프린팅 장점과 단점

적층 제조 로도 알려진 3D 프린팅 은 제조업체 들 사이에서 인기를 얻고 있습니다. 제공할 수 있는 몇 가지 혁신적인 이점 으로 인해 수요가 증가하고 있습니다. 거의 모든 기술과 마찬가지로 고려해야 할 고유한 단점 이 있습니다.

 

3D 건축 프린팅

이 페이지는 집짓기를 고려할때 3D 프린팅 건축 사용에 대한 선택 과정을 돕기 위한 것입니다. 3D 프린팅의 장점과 단점을 각각 다룰 것입니다. (※ 국내에서 활성화 되기까지는 꽤 오랜 시간이 걸릴듯 합니다.)

 

 

 

 

 

 

 

이 기술이 건설 분야에 처음 적용되었을 때 건축 속도 증가, 비용 절감, 환경적 이점 및 상당한 재료 절약과 같은 많은 이점이 발견되었습니다. 3D 건설 프린팅 이 탄생했습니다. 

컴퓨터 제어로 건축 자재를 결합하거나 응고시켜 3D 물체를 만드는 3D 건축 프린팅에 대해 이야기할 때 일반적으로 콘크리트 건물을 인쇄하는 "콘크리트 프린터" 를 말합니다.

해외에서는 빠르게 주거용 주택 프로젝트로 건축이 진행되고 있으며 유튜브 영상에서 검색을 해보면 이미 3D 건축 프린팅으로 지어진 집에서 거주하고 있는 경우도 볼 수 있습니다.

 

3D 건축 프린팅 장점

1. 시간 절약

3D 프린팅은 시공 속도를 크게 향상시킵니다. 인쇄소는 기존 방식으로 짓는 것보다 훨씬 빠릅니다. 콘크리트 프린터는 24시간 내에 최대 150-200㎡  벽면에 도달할 수 있습니다. 하루에 작거나 중간 크기의 방갈로를 인쇄할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

또한 특정 발판이나 거푸집 또는 금형을 위한 대기 시간이 없습니다.

디자인 및 패턴의 자유 : 3D 구조 인쇄의 가능성은 무한합니다. 프린터는 대체 기계나 사출 성형으로는 어려움을 겪거나 만들 수 없는 복잡한 형상을 생산할 수 있습니다. 예를 들어 비직선적인 모양의 건축을 개발할 수 있는 능력이 있습니다.

2. 재료 절약

3D 프린팅은 다음과 같은 이유로 기존 건축 방식에 비해 재료를 크게 절약할 수 있습니다.

 

1. 예상 수량은 인쇄해야 하는 수량이며 프로젝트를 완료하기에 충분한 재료를 확보하기 위해 추가 재고를 구입할 필요가 없습니다.
2. 시공 중 인적 오류로 인한 재작업을 제거하여 건물 구조의 정확성, 품질 및 신뢰성을 높입니다.
3. 다가올 추세는 더 저렴한(또는 무료인) 재활용 재료를 사용할 수 있다는 것입니다.
4. 부분적으로 속이 빈 벽을 특정 패턴(예: 우븐, 지그재그, H 구조)으로 인쇄하는 강도를 통해 재료 사용량을 줄이면서 단단한 콘크리트 벽보다 더 강한(더 나은 콘크리트 압축 강도) 벽을 인쇄할 수 있습니다.
5. 단순화된 설계를 인쇄하면 3D 인쇄된 단일 구성 요소로 2개 이상의 구성 요소를 교체하고 조립할 수 있습니다.

3. 더 나은 단열 가능성

새로 3D 프린팅된 주택에는 단열재를 위한 충분한 공간이 있습니다. 단열재를 개선함으로써 건물은 열 흐름을 잘 견딜 수 있습니다. 이 에너지 효율 기능은 또한 가정과 건물에 더 많은 편안함과 부가 가치를 제공할 것입니다. 전기 또는 통신 시스템을 벽 구조에 배치하는 옵션도 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

4. 주문형 인쇄

이 기술을 사용하면 요구에 따라 맞춤형 디자인 및 개념 증명을 인쇄하여 Just-In-Time 원칙에 따라 프로젝트를 관리할 수 있습니다. 특히 부품을 의도한 만큼 자주 사용하지 않는 경우 많은 공간을 차지할 수 있는 인벤토리를 유지하지 못하게 합니다. 종종 마지막 순간의 변경도 허용합니다.

5. 낮은 환경 영향

현장에서 인쇄할 때 먼지가 없는 건설 환경을 가지고 있다는 것을 의미합니다. 이는 기존의 건설 방식보다 작업 환경이 훨씬 좋고 환경에 미치는 영향이 적습니다. 낭비를 없애고 시공 후 폐기물에서 잔해물을 제거하는 데 드는 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.

중노동 절약 : 서비스 인력 및 중노동비 등 공사 중 필요한 중노동 인력의 수를 줄여줍니다. 이는 기본 건설 작업에 필요한 FTE 수를 줄이고 있습니다. 

그러나 대체 일자리가 생기고 건설 속도는 설계, 전기 및 배수 시스템 설치, 집 장식 등이 필요한 사람들을 위해 같은 시간에 더 많은 작업을 허용합니다. 

속도는 더 많은 새로운 일자리를 허용합니다. 이것은 또한 무거운 건설 작업에서 위험과 사고 및 입원의 수를 줄입니다.

 

 

 

 

 

 

 

6. 비용 절감

자재, 물류 및 노동력 절약 측면에서 이러한 모든 이점으로 인해 건설 비용이 크게 절감됩니다. 이것은 가까운 장래에 건설 비용과 주택 또는 건물의 최종 판매 가격에 영향을 미칠 것입니다.

 

3D 건축 프린팅 단점

많은 이점에도 불구하고 이 신기술에는 다음과 같은 상당한 과제가 수반됩니다.

1. 건축 표준화

3D 인쇄 구조가 안정적이고 안전하며 내구성이 있는지 확인하는 데 중요합니다.

 

아직 국내에서의 관련 법제도 규정이 미비하기에 완전히 법적 가이드라인이 정비가 되고 시중 건설업계에서 도입이 되어 실제 건축계약을 통해 3D 건축 프린팅 형태로 집을 짓기까지는 많은 시간이 걸릴듯 합니다.

2. 투자

3D 콘크리트 프린터의 초기 투자는 현재 자본과 적절한 건설 프로젝트가 필요한 수준입니다. 따라서 주로 중대형 건축회사에서 취득하는 것이 가능합니다. 추세는 콘크리트 프린터의 가격이 기술과 시장이 발전함에 따라 미래에 내려갈 것이라는 것입니다.

 

 

 

 

 

 

 

3. 저작권 문제

3D 프린팅이 매우 대중적이기 때문에 사람들이 원래 디자이너에게 로열티를 지불하지 않고 디자인을 만들 수 있습니다. 실제와 가짜 3D 인쇄 가구 또는 예술품의 차이는 눈에 띄지 않습니다.

4. 인쇄 재료(잉크)에 대한 제한

콘크리트 및 기타 콘크리트 구조물을 만드는 데 가장 적합한 재료를 프린터에 넣을 수 있지만 넣을 수 있는 재료에는 여전히 제한이 있습니다. 3D 건설 프린터가 작업하기에 아직 다재다능하지 않은 재료입니다.

이것은 3D 건설 인쇄의 알려진 장단점 대부분을 요약한 것입니다. 

첫 번째 벽이 인쇄된 첫 순간부터 많은 연구 및 개발이 이루어졌으며 그 이후로 본 발명은 계속해서 성장하고 발전하고 있습니다. 이 기술을 구현할 날도 멀지 않을테지만, 아직까지 국내에서 현실화까지는 좀더 인내심이 필요할 듯 합니다.

참조[1]

참조[2]