네덜란드서 세계 최초로 내년 오픈

네덜란드에 세계 최초의 상업용 3차원(3D) 프린팅 주택이 건설된다. 내년부터 2023년까지 1∼3층 규모의 콘크리트 주택 5채를 지어 사람들이 머물 수 있는 임대주택단지로 운영한다는 계획이다. 이전에도 기술 실증용으로 3D 프린팅 건축물이 지어진 적은 있지만 실제 거주가 가능한 형태로 상업화되는 것은 이번이 처음이다.

지난달 30일(현지 시간) 테오 살럿 네덜란드 에인트호번공대 교수팀은 건축설계사무소 판베이언과 함께 이 같은 내용을 담은 ‘마일드스톤 프로젝트’를 공개했다. 3D 프린팅 주택은 에인트호번의 친환경 신도시 개발지구인 보스레이크에 지어질 예정이다. 지속 가능성에 초점을 맞춘 만큼 도시천연가스 대신 태양열 에너지 등을 활용한다.

공개된 3D 프린팅 주택의 외형은 매끈한 곡면으로 이뤄진 비정형의 둥근 바위 형태다. 5채의 디자인도 서로 제각각이다. 기존에는 이런 식으로 집을 지으려면 곡면을 세분하고 각 부분을 거푸집으로 주조한 뒤 이어붙여야 했다. 많은 비용과 시간이 들었다. 3D 프린터를 이용하면 아무리 복잡한 비정형 골조라도 간편하게 출력할 수 있다. 컴퓨터가 입력한 구조대로 재료를 정교하게 쌓아 만들기 때문이다. 살럿 교수는 “버려지는 재료의 양을 줄일 수 있고 사용자의 기호에 따라 개인 맞춤형 주택을 짓는 데도 유용하다”고 설명했다.

첫 번째 3D 프린팅 주택은 방 3개를 갖추고 있는 95m²(약 29평) 규모의 1층 집이다. 올해부터 제작에 들어가 내년 중순경 완공된다. 바닥과 벽체를 콘크리트 3D 프린터로 출력하고 상대적으로 수직 적층이 어려운 지붕만 나무 지붕으로 대체된다. 하지만 이 집을 제외한 나머지 4채는 모두 2층 또는 3층 구조의 다층 주택으로 지붕까지 콘크리트 3D 프린터로 출력될 예정이다.

이 집들은 대부분 실내에서 콘크리트 3D 프린터로 구조를 출력한 뒤 현장에서 조립하는 실내 모듈형 출력 방식으로 지어진다. 이 경우 누수, 균열을 막기 위한 별도의 마감 작업이 필요하다. 연구진은 5채 중 2023년 마지막으로 짓는 2층 집은 현장에서 바로 완성된 형태를 출력하는 실외 일체형 출력 방식으로 건설하는 것이 목표다.

한국건설기술연구원 3D프린팅건설연구단을 이끌고 있는 서명배 정보통신기술(ICT)융합연구소 수석연구원은 “부품을 수송하거나 별도로 조립할 필요 없는 실외 출력 방식은 3D 프린팅의 장점을 극대화할 수 있을 것”이라고 설명했다. 이어 그는 “온도, 습도 등 외부 환경을 고려해야 하는 만큼 실외 출력은 세계적으로도 아직 초기 단계”라며 “우리 연구단도 2020년 실외 출력 기술 확보를 목표로 하고 있다. 시공 시간을 60% 줄일 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다. 연구단은 2016년 말부터 국내 15개 기관과 함께 소형 건축물 3D 프린팅 건설 기술을 개발 중이다.

한편 3D 프린팅 건축 분야에서는 네덜란드 외에도 중국, 러시아 등이 앞다퉈 경쟁하고 있다. 지난해 2월 러시아의 3D 프린팅 건축 회사인 아피스코는 모스크바에 실내 실외 출력 방식을 병행해 데모용 주택을 24시간 만에 짓는 데 성공했다. 앞서 2014년 중국의 건설 기업 윈선은 중국 상하이에서 데모용 주택 10채를 역시 하루 만에 지어 주목을 받은 바 있다. 2016년에는 두바이에서 3D 프린팅 부재로 지은 오피스 빌딩 ‘오피스 오브 더 퓨처’를 선보였다.

송경은 동아사이언스 기자 kyungeun@donga.com