[메가경제=이석호 기자] 현대건설이 비정형 건축 분야에 3D 프린팅 기술을 개발해 현장에서 적극 활용할 방침이다.
현대건설(대표 박동욱)은 쓰리디팩토리(대표 최홍관)와 지난 2019년부터 대형 복합소재 3D프린팅 연구에 착수해 비정형 거푸집(Mould) 제작 기술을 확보하고, 관련 특허 출원을 진행 중이라고 8일 밝혔다.
복합소재 3D프린팅은 다양한 소재를 활용할 수 있다는 게 장점이다. 저강도 플라스틱은 물론 고강도의 탄소섬유, 유리섬유 등 여러 소재를 사용할 수 있으며, 2가지 이상 재료를 섞어 강도, 탄성 등 성능을 최적화한 새로운 소재로도 제작 가능하다.
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| ▲ 3D프린팅으로 제작한 비정형 거푸집 [사진=현대건설 제공] |
기존 거푸집의 소재로 주로 활용되던 합판, 스틸 등은 비정형 형상을 정밀하게 구현하기 어려워 제작비용이 높고 제작기간이 길다는 단점이 있다.
하지만 현대건설이 이번에 개발한 복합소재 3D프린팅 비정형 거푸집 제작기술은 산업용 대형 3D프린터를 사용, 출력과 동시에 표면 가공이 가능해 가공 오차를 최대 0.001mm 이내로 정밀하게 구현할 수 있다.
또한 가로 2.5m, 세로 5m, 높이 1.5m 크기의 거푸집을 한 번에 제작할 수 있어 제작 기간을 획기적으로 단축, 경제성과 고품질을 확보할 수 있게 됐다.
최근에는 첨단 기계식 터널 굴착 공법인 TBM(Tunnel Boring Machine)의 세그먼트 제작에 사용되는 거푸집에도 3D프린팅 기술을 적용하는 연구를 진행 중이다.
스틸 거푸집 내부에 들어가는 비정형 채움재도 복합소재 3D프린팅으로 제작·조립해 다양한 형상의 곡면형 세그먼트를 효과적으로 제작할 수 있어 품질 완성도를 높였으며, 제작비용도 대폭 절감할 수 있게 됐다.
앞서 현대건설은 복합소재 3D프린팅 기술을 활용해 비정형 조경구조물 제작 기술을 개발하고, 지난해 7월 관련 특허를 출원하기도 했다.
3D프린팅 기술은 3차원 모델을 적층해 제작하는 기술로 비정형 제작 능력이 탁월해 정밀 시공이 가능하며, 색상, 소재 등을 자유롭게 변화시킬 수 있어 다양한 디자인을 구현할 수 있는 장점이 있지만 아직까지 재료, 장비 등 한계로 인해 건설 분야에서 상용화된 사례가 많지 않았다.
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| ▲ 국내 최초 복합소재 3D프린팅으로 만든 비정형 벤치 '힐스테이트 레이크 송도 2차' |
현대건설에서 국내 최초로 적용한 비정형 조경구조물은 폭 1m, 높이 1m, 길이 8m 크기의 옥외용 벤치다. 각기 다른 형상으로 이뤄진 약 200개의 부재들을 3D프린팅으로 적층, 가공해 제작했다. 불에 쉽게 타지 않는 친환경 소재를 사용해 안전성을 확보했으며, 공산품 품질인증인 Q마크를 획득해 품질 우수성도 입증 받았다.
현대건설은 지난해 입주한 ‘힐스테이트 레이크 송도 2차’를 시작으로, 향후 디에이치(The H) 현장의 조경 구조물 제작에도 해당 기술을 활용할 계획이다.
현대건설 기술연구소 관계자는 “대형 복합소재 3D프린팅 기술개발을 계기로 향후 건축용 소재를 활용한 3D프린팅 시공기술 개발을 통해 미래 건설업계의 패러다임 변화를 선도할 것”이라고 말했다.
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