강화 콘크리트 사용, 3D 프린팅 교량 구축 중



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네덜란드의 대학이 일반적이지 않은 기술로 자전거 통행 교량(cycling bridge)을 구축하고 있다.
 
Nathan Ingraham
2017.06.24

3D 프린팅이 적용되는 범주는 매우 넓다. 소형 물품, DIY, 플라스틱 프로젝트부터 보잉 787 비행기에 사용되는 금속 부품에 이른다. 여기에 네덜란드 아인트호벤 공과대학이 또 하나의 활용처를 추가했다. 이 대학 연구자들이 자전거 통행 교량용 강화 콘크리트 부품을 3D 프링팅으로 만들기 시작한 것이다. 이 작업이 완료되면, 아마도 3D 프링팅 방식과 강화 콘크리트를 사용한 최초의 교량이 탄생하게 될 것이다. (이것이 최초의 성과가 되긴 하겠지만 다른 자재를 활용한 3D 프링팅 교량을 포함하면 최초의 작업은 아니다. 심지어 콘크리트를 활용한 교량도 있었다.) (상기 이미지는 싱가폴 남양 기술 대학에서 실시된 3D 프링팅식 콘크리트 테스트를 보여주고 있다. 아래 이미지는 아이트호벤 공과대학에서 보내준 것이다.)

이 대학이 “최초”라는 말로 자교의 전문성을 자랑하는 것처럼 들리긴 하지만, 그렇다고 해서 이 프로젝트에 대한 흥미가 줄어드는 것은 아니다. 콘크리트 부품 제작은 시작되었고 9월이면 교량 구축에 사용될 것이다. 이 3D 프링팅식 부품들에 대해 신뢰를 얻기 위해, 이 팀은 먼저 1:2 비율의 모델을 구축했고, 이것은 2,000Kg(4,400 파운드)를 견디는 것을 보여주었다.

이러한 방식이 표준 콘크리트 기술보다 개선된 것인 이유는 교량을 프링팅 하는 것이 금형에 콘크리트를 부어 넣는 것보다 적은 양을 사용하기 때문이다. 또한 여기에는 환경적 영향도 존재한다. 콘크리트 시멘트 생산 시 이상화탄소가 발생하므로 프링팅 방법을 통해 그 배출량이 줄어든다는 것에 주목할 가치가 있다. 또한 3D-프링팅에서는 금형을 사용해 생산하는 것보다 더 어려운 모양을 만들 수 있으므로, 설계 자유도도 증가한다.

또 다른 이점으로는, 추가적인 안정성을 위해 “강철선을 넣어 압축 응력을 받는” 부품을 만들 수 있어서, 콘크리트 부품과 동시에 강철 보강 케이블을 인쇄할 수 있다는 것이다. 물론, 이러한 교량은 자동차가 통행하는 교량보다 훨씬 가벼운 중량에 대해 의미가 있다. 이러한 생산 기술이 보다 높은 적재를 처리할 수 있도록 규모를 늘릴 수 있는 지는 명확하지 않다. 하지만, 3D 프린팅 기술이 적은 중량을 감당하는 일에만 사용될 수 있다고 해도, 활용될 수 있는 장소는 여전히 풍부하다.

출처: Eindhoven University of Technology

Photo by Tiger Robinson on Unsplash

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