건축/환경에너지

Nikkei Architecture_2022.3.10 특집 요약 (p30~53)

스타트업 기업이 석권
건설용 3D프린터의 업계 지도
세계는 이만큼 앞서있다

일본에서는 대형 건설회사들이 자사에서의 활용을 염두에 두고 개별적으로 개발을 추진해온 건설용 3D프린터. 하지만 세계적으로는 설립된 지 얼마 안 된 스타트업 기업들이 업계의 주역이 되어 빠르게 사업화를 추진하고 있다.

특수한 모르타르, 금속, 수지 등을 적층해, 가구나 외면, 건축물, 토목 구조물 등을 조형하는 건설용 3D프린터. 부가제조(Additive Manufacturing)라고 부르는 이 기술을 둘러싸고, 최근 세계적으로 개발 경쟁이 격화되고 있다.

격전지가 되고 있는 곳은 유럽. 네덜란드와 프랑스 등에서 많은 스타트업 기업들이 탄생하여, 로봇암형이나 갠트리형 프린터를 시장에 투입하고 있다.

█ CyBe Construction (네덜란드)
시멘트계 3D프린터를 개발하는 네덜란드의 유력 스타트업 기업. 일본에서는 가이자와(會澤)고압콘크리트가 CyBe Construction의 프린터를 도입하고 있다.

█ MX3D (네덜란드)
금속계 3D프린터를 개발. 2021년에는 네덜란드의 암스테르담 운하에 강철 육교를 건설했다. 다케나카공무점(竹中工務店)과 협업하고 있다.

█ Vertico (네덜란드)
시멘트계 3D프린터를 개발. 스위스의 화성품(化成品)제조업체인 SIKA의 모르타르 등을 이용하고 있다.

█ Twente Additive Manufacturing (네덜란드)
주로 주택용으로 시멘트계 3D프린터를 제공.

█ WASP (이탈리아)
크레인 형태의 대형 3D프린터를 판매. 천연소재(점토나 짚 등)를 재료로 사용하고 있는 것이 특징이다. 크리스찬디오르의 기간 한정 점포를 두바이에서 3D프린트로 제작하는 등으로 화제를 모으고 있다.

█ MOBBOT (스위스)
재료를 밀어내어 적층해 나가는 시멘트계 건설용 3D프린터와 달리, 콘크리트를 고속으로 분사하는 방식을 채택하고 있다.

█ Ai Build (영국)
항공우주나 자동차 분야가 메인 타깃. 소프트웨어에 강점을 가지고 있다.

█ XtreeE (프랑스)
시멘트계 3D프린터를 개발. 일본에서는 크라보우가 도입해, 길이 40m의 육교 설계 및 시공을 수주했다.

█ Constructions - 3D (프랑스)
건설 현장에서 인쇄가 가능한 시멘트계 3D프린터 1세트를 약 6,000만엔에 제공. 베이스 머신은 소형 크레인

█ Concrete 3D (오스트리아)
파사드 인쇄에 주력하고 있는 시멘트계 프린터 제조업체

█ COBOD International (덴마크)
BOD2라는 이름의 대형 갠트리형 시멘트계 3D프린터를 최근 3년간 30대 이상 납품한 실적이 있다. 독일의 건설관련 회사인 PERI그룹이 출자. 닛키(日揮)그룹도 도입하고 있다.

█ WOHN (덴마크)
폐플라스틱이나 폐유리를 원료로 소규모 주택 인쇄를 목표로 하는 스타트업 기업

█ Hyperion Robotics (핀란드)
시멘트계 3D프린터를 판매하는 2019년 설립의 스타트업 기업. 폐기물 재활용을 통한 CO² 배출량 경감에 주력하고 있다.

█ Aeditive (독일)
로봇암형의 시멘트계 3D프린터를 개발·판매. 2019년 설립. 철근에 콘크리트를 분무하고 흙손으로 성형함으로써 거푸집을 사용하지 않고 철근콘크리트 구조물을 인쇄한다.

█ Natura Eco (세르비아)
갠트리형이나 크레인형 외에도 골리앗이라는 이름의 거대한 시멘트계 3D프린터를 개발 중이다.

█ BetAbram (슬로베니아)
주택 인쇄용으로 갠트리형 시멘트계 3D프린터를 제공하고 있다.

█ BESIX 3D (UAE)
벨기에의 건설회사 BESIX의 한 부문. 두바이에 건설용 3D프린터 스튜디오를 2019년에 설립했다.

건설용 3D프린터에서는 모르타르를 적층하는 방법 외에도 새로운 접근법이 속속 등장하고 있다 .예를 들어 독일의 Aeditive는 미리 짜놓은 철근에 로봇암형 프린터로 콘크리트를 분사한 후 흙손으로 표면을 마감해 구조물을 조형하는 방법을 개발했다.

기존의 시멘트계 건설용 3D프린터는 거푸집이 필요 없는 반면, 무근 구조물 밖에는 인쇄할 수 없다는 단점이 있지만, BESIX 3D의 기술이라면 거푸집 없이도 유근 구조물을 만들 수 있다.

-- 미국에선 100가구 규모의 택지 개발도 --
최근 급성장 중인 시장인 아시아에서는 인도와 중국 기업들이 두각을 나타내고 있다. 그 대표적인 기업이 중국의 WinSun. 주택이나 공중 화장실, 고속도로의 방음벽, 호안(護岸) 등 여러 종류의 구조물을 인쇄하고 있다. 코로나 환자용 격리실 등도 제작했다.

█ WinSun (중국)
시멘트계 3D프린터를 판매하는 중국기업.

█ Polyuse (일본)
갠트리형의 시멘트계 3D프린터를 개발하고 있다. 건축 허가를 받은 창고 외에도 집수(集水) 용기를 시공. 대학이나 기업과의 협업에 주력하고 있다.

█ MiCoB (인도)
인도 공과대학 간디나가르에서의 연구를 바탕으로 시멘트계 3D프린터 사업 전개.

█ Simpliforge Creations (인도)
로봇암형 시멘트계 3D프린터 사업 전개.

█ Tvasta (인도)
2020년, 인도 최초로 시멘트계 3D프린터로 주택을 인쇄했다고 발표

█ LUYTEN (호주)
시멘트계 3D프린터로 멜버른에 주택을 인쇄. 뉴사우스웨일스대학과 공동으로 달 기지 건설을 위한 프린터를 개발하고 있다.

█ CNC Design (호주)
갠트리형 시멘트계 3D프린터를 이용해 VSF(Virtual Smart Factory)라고 부르는 솔루션을 판매하고 있다.

유럽에 버금가는 격전지가 미국이다. 올 2월까지 투자자로부터 4억 5,100만달러(약 520억엔)의 자금을 조달한 ICON을 필두로, 많은 기업들이 격전을 벌이고 있다. ICON은 미국 최대 주택건설 및 부동산기업인 Lennar와 공동으로, 미국 텍사스 주 오스틴에 100가구 규모의 주택가를 건설한다고 발표. 올해 착공에 들어갈 예정이다.

█ Mighty Buildings (미국)
자외선으로 경화(硬化)하는 특수한 재료(LSM)로 모듈화한 벽패널을 3D프린터로 인쇄해 주택을 조립하고 있다. 15가구로 이루어진 주택단지를 캘리포니아 주에서 건설한다는 계획을 가지고 있다.

█ Contour Crafting Corporation (미국)
건설용 3D프린터의 선구자인 미국 서던캘리포니아대학의 호시네비스 교수가 설립한 기업

█ AICT (미국)
로봇암형 시멘트계 3D프린터 사업을 전개하는 건설회사. 모르타르에는 섬유를 혼입해 인장강도(TS)를 높이고 있다.

█ Branch Technology (미국)
탄소섬유강화플라스틱을 사용해 격자를 인쇄하는 기술을 개발. 이 기술을 응용해 자유롭게 인쇄한 격자 틈새에 단열재를 넣은 후 표면을 마무리해 건축용 외장재로 사용하고 있다.

█ AI SpaceFactry (미국)
옥수수 등을 통해 개발된 생분해성 재료로 건물을 인쇄해 폐기물을 줄이는 것을 목표로 하고 있다. 2019년 미국항공우주국(NASA)의 화성용 주거건설 공모전에서 우승한 실적이 있다.

█ SQ4D (미국)
시멘트계 3D프린터로 인쇄한 주택을 약 30만달러(약 3,400만엔)에 판매해 화제가 되었다.

█ Black Buffalo 3D (미국)
HN(구 현대BS&C)이라는 한국기업의 산하로, 3D프린터 사업을 전개하고 있다.

█ ICON (미국)
미국 텍사스 주 오스틴에서 ‘Vulcan’이라는 이름의 3D프린터를 이용해 주택 100채를 건설하는 프로젝트가 진행 중이다.

█ Apis Cor (미국)
두바이에서 세계 최대인 연면적 640m², 높이 9.5m의 건물을 인쇄한 실적을 가지고 있다.

설립된 지 얼마 되지 않은 해외 스타트업 기업들이 잇달아 실적을 내고 있는 가운데, 일본에서는 대형 건설회사들을 중심으로 연구개발이 진행되고 있지만, 실제 프로젝트에 적용되는 사례는 적다. 이대로 해외에 뒤처질 것인가? 아니면 반격이 시작될 것인가? 다음 편에서는 국내 기업들의 움직임에 대해 소개한다.

 -- 끝 --

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