3D프린팅은 건설산업에서 진전을 이루고 있다.  몇 년 동안 우리는 3D 첨단생산시스템을 단독주택을 짓는 것으로 보았다. 이제 전체 지역사회 필요로하는 사람들을위한 큰 도시건물도 지을 수 있다.  심지어는 달걀모양의 3D건축물을 화성 주거지로 프린트하자는 개념으로 NASA의 전시회 예산지원을 받기도 하였다. 3D프린트로 이제는 자동차도 프린트하고 보트도 프린트하면 의식주를 다 프린트하고 있다.

독일 건설 회사가 3D프린팅된 3층짜리 아파트건물을 프린트 시작함에 따라 또 다른 인상적인 업적이 곧 이 목록에 추가된다.

뮌헨의 북서쪽에있는 Wallenhausen이라는 마을에 위치하며, 완공되면 5개의 아파트가 지어지고 총 면적은 4,090평방미터이다.  이 프로젝트는 독일 거푸집 공사 및 비계 시스템 공급업체 PERI Group과 건설용 모듈식 3D프린터를 생산하는 덴마크기업인 COBOD가 협력하고 있다. 코보드는 최근 650피트높이의 풍력터빈 베이스를 3D 프린트하기 위해 GE와 제휴한 기업이다. 

아파트 건물에 사용되는 프린터를 BOD2라고한다. BOD라고하는 회사의 원래 프린터기보다 새로 지은 프린터인데, 도시의 항구 중 하나 근처에있는 코펜하겐에 있는 작은 독립 사무실건물을 최초로 프린트한 회사이다.

BOD2는 금속 프레임의 세 축 사이를 이동하는 갠트리 스타일의 프린터이다. 건설에 사용되는 재료는 "i.tech 3D"라고 불렸다. 독일의 다국적 건축자재회사 인 HeidelbergCement 에서 3D프린팅에 사용하기 위해 특별히 개발한 시멘트혼합물을 사용한다. BOD2는 버튼 하나만 누르는 것이 아니다. 실행하려면 2명의 작업자가 필요하며 활동을 지속적으로 모니터링하는 카메라도 있어야한다.

COBOD는 BOD2가 시장에서 가장 빠른 3D건설프린터라고 주장하며, 초당 1미터 분량의 재료를 배치하고 그 과정에서 배관 및 전기 파이프를위한 공간을 남겨둔다.

이미 존재하는 3D프린팅 아파트건물이 하나 이상 있다. 상하이에 있는 6층 건물이 2015년 Winsun Decoration Design Engineering Co에 의해 공개되었다. 이 건물과 독일 건물의 중요한 차이점은 상하이건물의 벽이 외부에서 인쇄한 다음 건물위치에서 조립되었는데 Wallenhausen 건물의 경우 프린터는 시멘트혼합물을 현장에 배치하므로 후속이동이나 조립이 필요하지 않다.

독일 발렌 하우젠 아파트 건물 부지. 이미지 크레딧 : PERI

최근의 다른 많은 3D프린팅 건설프로젝트와 달리 아파트건물은 개념증명이나 데모가 아니고 실제로 건축물을 짓는다. 영리를 목적으로하는 것이며 아파트가 완공되는 즉시 시가로 임대된다.

"우리는 3D주택프린트가 앞으로 수년에 걸쳐 특정 시장 분야에서 점점 더 중요해지고 상당한 잠재력을 가지고 것으로 확신한다"고 토마스 Imbacher, 혁신마케팅이사, PERI사의 간부가 말한다.  "첫 번째 아파트건물을 현장에 인쇄함으로써 우리는 이 새로운 기술이 대규모 주거단위를 인쇄하는데에도 사용될 수 있음을 입증하고 있다."

3D프린팅을 건설산업의 주류로 가져 오는 것은 가치있는 목표이다.이 기술은 모든 종류의 비용을 절감하는 동시에 안전하고 내구성있는 구조를 만들어내기 때문이다. 또한 기존의 건축방법보다 훨씬 빠르기 때문에 주택이 빠르고 저렴하게 올라가야하는 재난구호와 같은 상황을위한 주요 도구이다.

아파트 건물의 인쇄 과정은 6주가 소요될 것으로 예상된다. 제작자의 비전이 드러나면 독일과 다른 곳에서 이러한 많은 건물이 들어설 것이다. 2025년이되면 3D프린팅된 아파트에 사는 것이 너무나 흔해서 자랑할 권리도 얻지 못할 수도 있다.

이미지 크레딧 : COBOD

30년이 지난 지금, 2020년에 주거용 3D주택프린팅이 시장에서 주택을 보급할 준비가 되었다. 독일 최초의 3D프린팅 건물 건설 중.

베를린에서 열린 국제 Bautec 건설전시회에서 덴마크 3D프린팅건설회사  COBOD는 2월 18일부터 21일까지 행사 기간 동안 4 개의 작은 집 벽을 3D 프린팅하여 기술을 라이브로 시연했다. 

시연은 국제거푸집 및 비계제조업체 PERI Group 의 스탠드 와 COBOD의 3D프린터 독일 유통업체  BOD2 3D 건설 프린터를 사용하여 완료되었다 . 

라이브 시연을 통해 COBOD는 전시 관람객에게 실제 건설 3D 프린팅 기술의 예를 제공하고자했다.“ “실시간으로 인쇄 할 때 아무것도 숨길 수 없다. 이 라이브 프린팅을 통해 우리는 우리의 기술이 매시간, 매일 수행 할 수있는 품질, 견고성 및 안정성을 가지고 있음을 문서화하고 있다. "

BOD2 3D 프린터

원래 덴마크 3D프린팅 리셀러, 서비스제공업체 개발자  3DPrinthuset 가 설립한 COBOD는 2017년 유럽에서 코펜하겐에 위치한 최초의 3D프린팅 건물 을 지은 BOD의 업그레이드로 2018년 BOD2 3D프린터를 출시했다. 

BOD2 3D 프린터는 폭 12m, 길이 27m, 높이 9m의 건물을 인쇄 할 수있는 모듈형 기계이다. 3D프린터의 크기는 2.5m의 너비, 길이 및 높이 모듈로 확장 할 수 있다. 최대 용량은 너비 15m에 해당하는 6개 모듈, 높이가 최대 10m 인 4개 모듈을 수용 할 수 있지만 길이에 대한 제한은 없다. 

BOD2 갠트리 작동 구조의 3D 프린터입니다. COBOD International을 통한 이미지

잠재적인 최대속도는 100cm / 초이지만 재료 및 펌핑 장비로 인한 제한으로 인해 지금까지 최대속도는 40cm / 초에 도달했다. 또한 COBOD는 BOD2가 한 번에 3층 건물을 생산할 수 있으며 각 층의 길이는 300m2 이상이라고 주장한다. 

COBOD는 BOD2 건설용 3D프린터 7대를 판매했다. 고객으로는 덴마크기술대학 (DTU)과 건설회사 Elite for Construction & Development Co 등이 있다. DTU는 건설산업 을위한 새로운 제조 공정을 개발하기 위해 R & D 목적으로이 시스템을 사용하고 있다. 반면 엘리트는 현대건설 기술과 같은 혁신의 기둥을 통해 국가의 경제와 주택을 개선하려는 사우디아라비아의 비전 2030을 달성하기 위해 BOD2 3D프린터를 구입했다 . 

또한 벨기에의 지속가능건축회사 Kamp C는 160만 유로 프로젝트의 일환으로 BOD2 시스템을 사용하여 건축 적층제조를위한 적절한 인프라를 구축하고 있다. COBOD 는 2018년 처음으로 Kamp C C3PO 프로젝트 계약을 체결했다. 

Kamp C에 설치된 BOD2 3D 프린터. COBOD International을 통한 사진

개선과 발전 

독일, 스위스, 오스트리아 에서 COBOD의 유통업체 로 활동하고있을뿐만 아니라 , PERI Group은 2018년 COBOD 지분을 인수한 회사의 투자자이다.

Bautec의 PERI스탠드에서 COBOD는 처음으로 BOD2 3D프린터의 개선 사항을 공개적으로 발표 할 수있었다. 여기에는 인쇄된 벽에 더 부드러운 마감을 제공하는 업데이트된 압출시스템이 포함된다. 또한 COBOD는 Z축이 장착되는 사전 제작된 콘크리트 발을 포함하는 BOD2 설치를위한 새로운 방법을 개발했다. 이렇게하면 설치시간이 50% 단축되어 4시간 안에 새 위치에 프린터를 설치할 수 있다. Bautec에 가져온 BOD2 3D프린터는 너비, 길이 및 높이가 5m였다. 

Peri의 3D 프린팅책임자 Fabian Meyer-Brötz가 2020년 2월 19일 인쇄의 최종결과를 보여준다. Photo via COBOD.

Henrik Lund-Nielsen은 다음과 같이 설명하며 발표를 마쳤다. “우리는 작년에 BOD2를 출시 한 이후 개선된 몇 가지 개선사항도 보여주기 위해 이번 행사에 참여했다. 특히 3D프린팅된 벽의 마감품질이 너무 좋아서 나중에 원하는 품질에 도달하기 위해 최소한의 석고만 필요하다는 것을 보여 드렸다. 전반적으로 우리는 Bautec에서 우리의 기술을 라이브로 선보일 수있게되어 매우 기쁘다. 그리고 여기에있는 많은 방문객들이 동영상과 사진을 찍는 데 30분 이상을 소비하고 있다. 방문객들도 자신의 제품에 매우 만족하고 있다고 생각한다."