가치를같이읽다

사람의 기술력이 중요하던 건설업 분야에도 ‘자동화 바람’이 불고 있다. 기술자를 대체하는 ‘건설 로봇’ 수준이 아니다. 재료와 도면, 3D 프린터로만 건물을 만드는 건설용 3D 프린팅 기술이 신기술로 떠오르고 있다. 국내 건설업체들도 건설용 3D 프린팅 기술 개발에 힘을 쏟고 있다. 하지만 이 기술을 개발하는 데 성공하더라도 실제 현장에 적용하는 건 쉽지 않다. 관련법이 없어서다. 더스쿠프(The SCOOP)가 건설용 3D 프린팅을 한국에서 못 하는 까닭을 단독 취재했다. 

2019년 10월 3D 프린팅 건설업체인 APIS는 두바이에 2층짜리 건물을 만들었다. 이 건물의 외벽은 640㎡(약 194평)로 건설 노동자 없이 제작됐다. 고작 2층짜리 규모라고 우습게 볼 일은 아니다. 이는 건설용 3D 프린팅 기술을 이용해 만든 최대 규모의 건축물이기 때문이다.

건설용 3D 프린팅이 해외 건설업체의 전유물인 건 아니다. 국토교통부는 2016년 한국건설기술연구원(KICT)에 2020년까지 3D 프린팅 건설을 상용화할 수 있는 연구를 맡겼다. 100㎡(약 30평) 면적에 높이 3m의 소형 건축물과 비정형 부재를 만들 수 있는 3D 프린팅 기술(설계 및 장비)을 개발하는 게 목표였다.

이런 건설용 3D 프린팅 기술은 크게 두가지 분야에서 활용된다. 첫째는 ‘레고 블록’을 만드는 거다. 비정형 건축물을 만들기 위해 특이한 모양의 거푸집이 필요할 때가 있는데 예전에는 제작이 까다롭고 생산하는 데 시간이 많이 소요돼 번거로운 작업이었다.

그러나 3D 프린팅 기술을 활용해 거푸집을 만들면 다양한 모양의 거푸집을 빠르게 만들 수 있다. 이 거푸집에 콘크리트 등 건설 자재를 넣어 여러 개의 ‘비정형 조각’을 만들면 조립식 건설인 ‘모듈 건축’이 가능하다.

두번째 방식은 앞서 언급했던 두바이의 사례처럼 현장에서 직접 건물을 ‘프린트’하는 거다. 재료를 배합해 넣을 때나 3D 프린터를 이동해야 하는 경우가 아니라면 외벽을 시공하는 데 사람의 손이 필요하지 않다. 3D 프린터에서 배합된 콘크리트가 정확한 용량으로 일정하게 나오기 때문에 프린터가 움직일 때마다 콘크리트 벽이 ‘조금씩’ 쌓인다. 3D 프린터는 사람과 달리 지치지 않기 때문에 ‘쌓기’를 반복해 외벽을 만드는 건 쉽다.

게다가 날씨나 외부 상황에 따라 작업을 중단할 필요도 없다. 정확한 도면에 따라 시공하기 때문에 불필요한 자재가 투입되는 일도 없다. 상대적으로 건설 폐기물은 줄어들고, 공사기간도 단축할 수 있다. 33㎡(약 10평) 주택의 기본 골조와 외벽을 만드는 데 24시간이 채 걸리지 않는다.

전통적인 방식이라면 골조를 세우고 콘크리트 타설 작업이 이뤄져야 하지만 건설용 3D 프린팅 기술은 그런 과정이 필요 없다. 마치 식물이 자라나듯 땅에서 건물이 솟아나는 형태로 콘크리트를 쌓아가기 때문이다.

‘무인 건축’ 가능해질까

이런 장점에서인지 국내 건설업체들도 건설용 3D 프린팅에 관심을 보이고 있다. 현대건설이 대표적이다. 2019년부터 현대건설은 3D 프린팅 전문업체인 쓰리디팩토리와 합작해 복합소재를 이용한 3D 프린팅 연구를 해왔다. ‘비정형 거푸집’을 만들어 곡면이 숱한 터널 공사에 사용하는 등 쓸모가 많아서다.

이 회사는 주택 분야에서도 3D 프린팅을 활용했다. 2020년 입주한 ‘힐스테이트 레이크송도2차’에는 건설용 3D 프린팅 기술을 이용해 만든 옥외용 벤치를 설치했다. 앞으로도 현대건설은 ‘디에이치’ 등 자신들이 만드는 공동주택에 배치되는 현장 조경 구조물을 3D 프린팅으로 제작할 계획이다.

건설용 3D 프린팅을 선보인 곳은 또 있다. 삼성엔지니어링이다. 지난해 기술 개발에 착수한 이 회사는 지난 6월 건설용 3D 프린팅으로 기존 시공기간을 90% 단축한 샘플용 건축물을 선보이는 데 성공했다. 현대건설은 외부 조경 시설을 만들었지만 삼성엔지니어링은 한발 더 나아가 창문과 문이 있는 소형 건축물을 만들어낸 셈이다.

삼성엔지니어링 관계자는 “중동 시장을 중심으로 해외 프로젝트에 3D 프린팅 기술을 적용할 계획”이라며 “해외 현장에서 부족한 숙련 노동자의 부족 문제를 해결할 수 있고 공사 기간 단축도 가능해 3D 프린팅 기술의 활용 범위가 상당히 넓다”고 설명했다.

반도건설 역시 국내 기업과 업무협약을 맺고 건설용 3D 프린팅 기술 개발에 나섰다. 아파트 단지 내 건축물과 조경 시설물을 3D 프린터로 만들겠다는 건데, 앞으로는 3D 프린팅 시공법까지 공동으로 연구해 개발할 예정이다.

그렇다면 두바이에 있는 2층 건물처럼 3D 프린팅으로 만들어지는 건축물이 국내에서도 등장할까. 대부분의 신기술이 그렇듯 건설용 3D 프린팅 역시 아직 갈 길이 멀다. 가장 큰 장애물은 ‘법’이다. ‘법’ 자체가 없다.

이상한 일이다. 국토교통부는 2016년 3D 프린팅 기술 발굴을 위한 연구 용역을 직접 발주했다. 같은 해에는 1차관이 ‘건설기술인의 날’에 스마트 건설 기술의 하나로 ‘건설용 3D 프린팅’을 직접 언급하기도 했다.

정책적으로 건설용 3D 프린팅 기술을 지원하겠다는 움직임이 있었지만 정작 현행 건축법상 사람이 들어갈 수 있는 건축물을 3D 프린팅으로 만드는 건 허용되지 않고 있다. 거푸집을 만들어 모듈 방식으로 시공하는 건 가능하지만 두바이처럼 건물을 ‘프린트’하는 건 불가능하다. 건설용 3D 프린팅 기술을 현장에서 활용할 수 있는 법이 없는 셈이다.

앞서 언급한 민간 건설회사들의 3D 프린팅 기술도 대부분 옥외 ‘조경 시설물’에만 적용되거나 건축물을 만든다 해도 ‘샘플’에 그칠 수밖에 없었던 이유가 여기에 있다.

사람 없이 만드는 건축물 언제쯤

건설업계 관계자들은 “현재로서는 3D 프린팅으로 건축물을 만들 수가 없기 때문에 국내에서 활용할 수 있는 부분은 한정적”이라며 “앞으로 제도 정비가 될 것으로 기대하고 있어 3D 프린팅 관련 기술 개발을 계속할 계획”이라고 설명했다.

국토교통부 건설기술개발부서 관계자 역시 “지금도 건설용 3D 프린팅 관련 연구 용역이 진행 중이고 앞으로도 기술 투자는 이뤄질 것”이라며 “지금 당장 실용화는 어렵지만 앞으로 스마트 건설에서 중요한 위치를 차지하게 될 기술”이라고 말했다.

기술 개발이 이뤄진다 해도 실용화가 어렵다면 기술 발전에도 한계가 있을 수밖에 없다. ‘사람 없이’ 만드는 건축물이 언제쯤 국내에서도 탄생할 수 있을까.

최아름 더스쿠프 기자
eggpuma@thescoop.co.kr