※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1863호(2018. 9. 12. 발행)에 기고한 원고입니다.


▶ IITP에서 PDF 포맷으로 퍼블리싱한 파일을 첨부합니다. 가독성이 좋으니 참고하시기 바랍니다.

미 해병대, 3D 프린터로 콘크리트 병영 자동 구축 기술 개발.pdf



미 해병대는 특수 3D 프린터를 사용해 얇은 레미콘 층을 겹겹이 쌓아 여러 명의 군인이 숙식 할 수 있는 병영을 만드는 기술을 개발하고 있음


3D 프린팅 장치를 활용하면 지금까지 10명의 병사가 5일에 걸쳐 지었던 막사를 최대 24시간 이내로 단축시킬 수 있다고 함


미 해병대가 공개한 3D 프린터로 지어진 막사의 모습을 보면 콘크리트 층을 여러 겹 쌓았음을 알 수 있고, 시험 제작이어서 지붕까지 설치하지는 않았으나 물결 모양을 띠고 있는 벽의 모양에서 기존 병영 건설과는 다른 특징을 볼 수 있음


이 기술은 미 해병대의 적층 제작팀(Additive Manufacturing)이 제1 해병원정군(I Marine Expeditionary Force), 육군엔지니어연구개발센터와 공동으로 개발한 세계 최대의 콘크리트 3D 프린터를 사용해 구현하였음


<자료> U.S. Marine Corps courtesy

[그림 1] 3D 프린터로 지어진 병영


이번 시험 제작에서는 약 10년 전에 나왔던 PC3D 프린터를 제어하여 면적 500 제곱피트(14)의 막사를 약 40시간 만에 완성하는데 성공하였음


첫 시도였기에 개발자들의 체크 작업과 콘크리트 보충 작업을 병행하며 건설한 관계로 40시간이 필요했던 것이나, 실전에서는 자동 콘크리트 보충 기기를 사용하게 되므로 24시간 내에 건설을 마칠 수 있을 정도의 속도라고 함


이 기술은 야전 병영 구축의 안정성을 높이는 동시에, 위험을 무릅쓰고 병영을 구축해야 하는 병사들의 안전을 확보함으로써 부대의 능력을 최대한 유지하기 위해 개발되었음


콘크리트 3D 프린터는 콘크리트를 부드러운 상태에서 사출하면서 층을 쌓아 올려가는데, 자세히 보면 벽과 벽 사이에 틈새가 있도록 사출함을 알 수 있음


이렇게 하는 이유는 콘크리트 사용량을 절감하기 위한 것으로, 물자가 제한되는 전장에서 효율적으로 막사를 건설하기 위한 것임


<자료> U.S. Marine Corps courtesy

[그림 2] 세계 최대 콘크리트 3D 프린터


콘크리트는 원료를 제조할 때 다량의 이산화탄소가 발생하므로 사용량을 줄인다면 이산화탄소 배출량 절감에도 기여하는 셈


뭐니 뭐니 해도 가장 큰 장점은 건설에 필요한 인원을 줄여 군인들의 안전을 확보할 수 있다는 점인데, 지금까지 10명의 병사가 5일에 걸쳐 해야 했던 일을 거의 자동으로 처리해주는 기계에 맡기면 전장에서 굳이 위험을 무릅쓸 필요가 없어지게 됨


이는 비용의 문제를 차지하면, 병사의 손실을 최소화하고 부대의 능력은 최대한 유지한다는 군대의 기본 목표와 정확히 부합하는 것이라 볼 수 있음