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국내 최초의 ‘흙으로 만든 3D프린팅 주택’ 완공
리브워크, 무려 6,000만 엔에 예약 판매 실시

구마모토(熊本)현 야마가(山鹿)시에 본사를 두고 있는 주택 시공업체 리브워크(Lib Work)는 흙을 주원료로 사용해 건설 3D프린터로 ‘인쇄’하는 주택을 완공했다. 7월 22일, 리브워크는 자사의 연구개발시설 ‘Lib Work Lab’에서 프리뷰 행사를 개최해 이 흙으로 만든 3D프린팅 주택 ‘Lib Earth House model B’(이하, 모델 B)를 언론에 최초로 공개했다. 흙을 사용한 연면적 100m²의 3D프린팅 주택은 국내 최초이다.

리브워크는 8월부터 예약 판매를 개시, 2026년 1월에 수주 생산에 착수할 예정이다. 판매 가격은 무려 약 6,000만 엔. 리브워크의 세구치(瀨口) 사장은 “기존의 3D프린팅 주택은 저렴하고 시공 기간이 짧다는 것이 특징으로, 품질은 그 다음 문제였다. 당사는 쾌적하게 생활할 수 있는 레벨의 주택을 3D프린터로 만들 수 있다는 것을 증명하고 싶다”라고 설명한다. 우선은 고가격대의 주택을 만들어, 부유층을 공략한다는 전략이다. 6,000만 엔에 정말 매입할 사람이 나타날지 이목이 집중된다.

리브워크가 제작하는 3D프린팅 주택의 특징은 크게 두 가지이다. 하나는 시멘트를 사용하지 않고 흙을 주성분으로 하는 재료만을 사용한다는 것. 다른 하나는 3D프린터로 흙벽을 인쇄한 뒤 기둥이나 브레이스 등 목조 구조체를 부착한다는 점이다. 주택의 구조 종류는 목조이다.

토벽은 2024년에 업무 제휴한 이탈리아 WASP의 3D프린터를 현장에 설치해 조형했다. 완성된 모델 B는 토벽 인쇄에 약 1개월이 소요. 한 대의 기계를 5번 정도 재배치해 사용했다.

재료는 모두 자연에서 유래된 것이다. 주된 소재는 효고(兵庫)현 아와지시마(淡路島)에서 채취한 흙으로, 전체의 약 65%가 흙과 모래 성분이다. 그 외에는 섬유 소재나 수산화칼슘을 이용한 결합재로 구성되어 있다.

리브워크는 여러 종류의 흙을 시험한 결과, 아와지시마의 흙이 가장 3D프린팅에 적합하다고 판단했다고 한다. 벽면에는 3D프린터로 조형할 때 생기는 적층 자국이 있다. 세구치 사장은 “3D프린팅 주택이 일반화되면 적층 자국도 미장공사로 매끄럽게 마무리될 것”이라고 말한다.

앞서 2024년 1월에 발표한 ‘모델 A’는 강도를 유지하기 위해 시멘트를 전체의 10% 정도 혼합했다. 그러나, 모델 B는 환경을 배려해 시멘트를 사용하지 않았다. 재료 선정과 배합 밸런스의 개선을 통해 강도가 모델 A에 비해 약 5배 향상되었다고 한다.

-- 내진 등급 3에 해당하는 강도 확보 --
흙으로 만든 3D프린팅 주택의 강도는 어느 정도일까? 리브워크는 내진 시뮬레이션을 통해 내진 등급 3에 해당하는 성능을 확인했다고 한다.

세구치 사장은 특허 출원 중이기 때문에 상세한 내용은 공개하지 않겠다고 밝히며, “2016년의 구마모토 지진에서는 내진 등급 3의 건물은 붕괴되지 않았다. 특허 기술을 통해 그 정도의 수준에 도달했다”라고 설명한다. 흙을 사용하기 때문에 빗물을 비롯한 수분이 침투하기 어려운 성능도 추구. 이러한 성능을 실현하기 위해 재료 선정에 3년을 소비했다고 한다.

시멘트를 사용하지 않기 때문에 건설 시에 배출되는 CO₂ 저감에 기여할 수도 있다. 리브워크의 시산에 따르면, 자재 제조부터 해체까지의 과정에서 배출되는 CO₂ 배출량을 연면적 100m²의 철근콘크리트조 주택을 건설하는 경우와 비교해 반감할 수 있다고 한다.

테슬라의 축전지와 태양광발전 설비를 도입해 주택에서 소비하는 전기에너지를 자급자족하는 오프그리드(Off-Grid) 구조도 표준 사양으로 갖추고 있어, 정전 시에도 안정적으로 전력을 사용할 수 있다. 리브워크는 6월 23일, 테슬라의 축전지를 판매하는 ‘인증 판매 회사’에 등록해 모델 B에 전력을 안정적으로 공급하는 전력 기반을 마련했다.

세구치 사장은 “3D프린팅 주택 시장은 세계적으로 계속 성장하고 있지만, 플레이어는 아직 수십 개 사 정도에 불과하다. 우리는 조기 진입으로 시장을 리드해 나갈 계획이다”라고 말한다. 향후에는 프랜차이즈 체인 방식으로 국내 하우스 건설업체나 건축가 등에 3D프린트 기술을 제공. 2040년까지 누계 착공 1만 동을 목표로 하고 있다.

당초, 모델 B의 완공은 2024년 12월경을 전망하고 있었다. 그러나, 반년 정도 늦어져 올 7월에 완공되었다. 겨울철 시공에서 재료 온도 관리에 어려움을 겪었기 때문이다. “일정한 온도보다 낮을 경우, 요구되는 토벽의 강도가 나오지 않게 된다. 그래서 계획보다도 반년 정도 시간이 걸렸지만, 완공된 주택은 충분한 강도를 확보할 수 있게 되었다”(세구치 사장)라고 한다. 전국으로의 판매 확대에 대비하여 온도 관리에 대한 노하우를 쌓기 위해 올해 안에 추운 지방인 홋카이도에서 시공 실험을 할 예정이다.

모델 B는 토벽 조형에 1개월 정도가 소요되었지만, 향후에는 내장 공사를 포함해 1개월 반 정도 안에 완공하는 것을 목표로 하고 있다.

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