美 사회 골칫거리 주택난, 3D 프린팅으로 해결할 수 있을까

월마트 신규 물류센터·텍사스 대규모 주택단지도 3D프린팅으로 건설 중
”아직까지 비용 등 해결과제 많지만 주택난 해결할 대안 될 수 있을 것”

오는 11월 미국 대통령 선거에서 중요한 이슈 중 하나는 주택난이다. 금리 상승에 따라 주택담보 대출의 이자나 임대료가 오르면서 고정적으로 빠져나가는 비용이 늘어나고 주택 비용은 가계 재정을 악화하는 주범으로 지목되고 있다. 이에 해리스, 트럼프 모두 신규 주택 공급을 확대하겠다는 공약까지 내세우고 있다.

그런데 이같은 주택난을 해결할 수 있는 새로운 아이디어가 제시됐다. 바로 3D 프린팅. 컴퓨터로 프로그래밍된 로봇 팔을 통해 재료를 겹쳐 쌓아올리면서 물건을 쌓아올려 적층 제조라고도 불리는 3D 프린팅으로 건물을 지어 올리면 미국의 주택난을 해결할 수 있다는 것인데 실제로 이 기술이 미국의 심각한 주택난을 해결할 수 있을지 여부가 주목받고 있다.

미국 조지아의 한 주택 단지. /블룸버그

9일(현지 시각) 월스트리트저널(WSJ)에 따르면 미국의 유통체인인 월마트는 미국 역사상 전무후무한 도전을 하고 있다. 3D 프린팅 기술을 통해 월마트의 새로운 슈퍼 센터를 만들어내는 것이다. 이를 통한 새로운 센터를 완공하는 일은 비용부터 시간, 기술까지 모든 면이 험난하지만 주택난을 해결할 새로운 가능성을 제시한다는 데 의미가 있다.

월마트는 고객이 온라인으로 구매한 품목을 선택해 배달하고 보관하기 위해 미국 테네시주에 있는 매장에 8000제곱피트 (약 225평)규모의 공간을 마련했다. 보관용 센터를 미국 곳곳에 200개 정도 두고 있는 월마트는 이번에 새로 짓는 매장을 3D 프린팅으로 완성할 수 있을 지 실험을 시작했고, 프로젝트를 위해 4년차 3D프린팅 기술 전문업체 알퀴스트3D와 협업했다.

원리는 다른 3D 프린팅 기술과 동일하다. 설계도를 입력하면 대형 로봇팔이 움직이면서 특수 콘크리트를 차곡차곡 쌓아 올려 건물을 세운다. 이는 원자재를 깎아내서 모양을 잡는 기존 건축 방식에 비해 공사 기간이 훨씬 짧은데, 일반적인 주택의 경우 짧으면 단 하루, 길어도 수일 정도면 외벽 공사를 마칠 수 있다는 게 업계의 설명이다. 3D 프린팅은 원자재를 필요한 만큼 쌓아 만드는 방식이라 깎아서 만드는 기존 방식보다 폐기물도 적다.

하지만 실제로 3D프린팅을 통한 건축은 쉽지 않은 작업이다. 월마트의 센터 건축 과정을 보면 우선 테네시주의 무더운 여름과 높은 습도 속에서 콘크리트를 겹겹이 쌓아 올리는 자체가 난관이었다. 또한 전통 건축업과 달리 3D 프린팅 기술을 다룰 수 있는 인력도 넉넉하지 않았고 프린팅용 재료인 특수 콘크리트를 다루는 것도 까다롭다. 미국에서 처음 시도하는 방식의 건축이라 참고할 만한 사례도 없었으며 오류를 개선하는 과정에서 예상치 못한 비용도 들어갔다.

3D 프린팅 건축 스타트업 아이콘은 미국 텍사스주의 항공우주국(NASA) 기지에 3D 프린팅 기술로 화성 탐사를 위한 모의기지 '마스 듄 알파'를 지었다./ICON

월마트 외에도 미국에서는 텍사스 주에 대규모 주택 단지 ‘울프 랜치’를 3D 프린팅으로 지어내려는 프로젝트도 진행 중이다. 개별 집의 크기는 최소 81평부터 115평까지 넓은 편이며 평균적으로 4개 이상의 침실이 있는 주택 100개가 들어서는 주택단지 프로젝트로 3D 프린팅 건축업체 아이콘이 이를 주도하고 있다. 3D 프린팅 건축 업체들은 3D프린팅이 빠르고 저렴하게 미국의 주택난을 잠재울 수 있는 방법이라고 선전하고 있다. 또한 이제 막 움트고 있는 3D 프린팅 기술이 앞으로 조금 더 보완되면 활용가치가 높다고 주장한다.

한편에서는 3D프린팅 주택의 내구도에 대한 의문이 나오는데, 버지니아 공대 연구 결과에 따르면 3D 프린팅 주택은 실내 환경 품질, 습도 등 측면에서 기존 건축물보다 우수하다. 또 특수자재의 단열이 뛰어나 일반적인 주택보다 에너지 효율성이 45~60% 높고, 시속 405㎞의 강력한 바람에도 견딜 만큼 튼튼하다. 지난해 국내에서도 한 3D 프린팅 업체가 한국건설기술연구원과 공동으로 3D건축물의 안전성 실험을 진행했는데, 탄탄한 내구도를 증명했다. 3D 프린팅 건축물을 무게 1t이 넘는 승용차가 시속 50㎞로 몰아 들이받았지만 바로 옆 유리창도 깨지지 않았다.

다만 3D프린팅을 사용하여 완공한 프로젝트 사례는 아직 찾아보기 힘들다. 기존 건축 대비 저렴하고 빠르다는 사실도 가설일 뿐 입증되지는 않은 것이다. 실제로 월마트의 건축 사례에서도 특수 재료를 혼합할 때 수분 함량을 조절하지 못해 추가 비용이 들어가기도 했다. WSJ는 “3D 프린팅 주택이 활성화 되기 까지는 아직 좀 더 시간이 걸리겠지만, 시장에 잘 자리잡으면 합리적 가격으로 미국의 만성적인 주택공급 부족 문제를 해소할 대안이 될 수 있을 것”이라고 전했다.

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