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Nikkei X-TECH_2022.5.19

건설 보수에 3D 프린팅 사용
지방도 3D프린터를 사용하는 시대

기후대학 등은 ICT(정보통신기술) 건설기계와 분사 타입의 프린트를 조합한 보수∙보강 기술의 전개를 목표하고 있다. 지방의 건설회사가 익숙한 중장비에 탑재함으로써 3D프린팅 채용의 문턱을 낮추려는 목적이 있다. 지방의 콘크리트 제품 업체 등이 자유롭게 사용할 수 있는 ‘3D프린팅 스튜디오’ 구상도 주목된다.

기후대학 공학부 사회기반공학과의 구니에다(国枝) 교수는 “건설 3D프린터는 신설에서 만이 아니라 보수 및 보강에서 어떻게 사용할지를 생각해야 한다”고 말한다.

기후대와 일본건설기계시공협회 시공기술종합연구소(시즈오카현) 등 7개 단체는 분사 타입 프린트로 보수∙보강하는 기술을 개발했다. 3D프린팅 기술과 ICT 건설기계를 결합한 ‘On-Site Shot Printer’다.

아래 방향으로 분출해서 적층할 수도 있고, 수직 벽면으로 분출할 수 있는 것이 특징이다. 이 특징 때문에 보수∙보강에 적용하기 쉽다. 현재 개량 중인 완전 건식 타입의 경우, 노즐 끝에서 물과 섞으면서 분출할 수 있기 때문에, 반죽 후의 슬럼프를 시험하지 않고도 완성형을 확인할 수 있어 검사 및 품질관리의 효율화로 이어질 것으로 기대된다.

구니에다 교수가 건설기계를 사용한 프린터 기술을 고집하는 데는 이유가 있다. 주요 목적은 지방 중소 건설업체에 보급하는 것이다.

건설 3D프린터는 현재 고가여서 지방의 한 기업이 구입하는 것은 현실적이지 않다. 그렇지만 모두가 부담 없이 사용할 수 있는 상태가 되지 않으면 보급은 어렵다. 그 점에서 보면, 리스라고 하는 비즈니스 모델이 있는 건설기계에 프린터 기술을 탑재할 수 있다면 프린팅 기술의 채용에 대한 허들이 낮아진다.

또한 이미 사용에 익숙한 건설기계가 나름의 정밀도로 움직인다면 적용까지의 여정도 짧다.

물론 과제도 있다. 분사의 경우, 표면 마무리가 거칠기 때문에 형틀을 이용한 시공과 동등한 품질을 확보하기 어렵다. 그래서 기후대학 등은 표면을 깨끗하게 마무리하는 분사 기술이 아니라, 미장 마무리 로봇을 개발해 해결하려 하고 있다.

-- 대학이 프린터를 보유한다 --
구니에다 교수는 지방 기업의 3D 프린터 사용이 시장의 활성화로 이어질 것으로 보고 새로운 프로젝트를 만들고 있다. 지방 기업이 자유롭게 3D프린터를 사용할 수 있는 플랫폼 '3D프린팅 스튜디오'다.

“지방 기업 한 곳에서 3D프린터를 도입하기에는 허들이 너무 높다. 그 때문에 대학의 공유 시설에서 3D 프린터를 보유하고, 지방 기업과 협력해 우선적으로 사용할 수 있도록 할 생각이다”(구니에다 교수).

22년 4월 시점에서, 아베닛코공업(기후시)이나 쇼와콘크리트공업(기후시), 도카이콘크리트공업(미에현 이나베시), 닛폰콘크리트(나고야시), 마루에이콘크리트공업(기후현 하시마시)의 5사가 비용을 부담. 프린터를 직접 조립한다.

“대형 건설회사는 업무 상, 허들이 높은 구조물에 사용할 수도 있겠지만 꼭 거기서 시작할 필요는 없다고 생각한다. 지방의 건설회사가 겪고 있는 어려움을 수용해 주는 것이 중요하다”(구니에다 교수). 22년 9월 이후 로봇 암이 납품될 예정이다.

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