[서울=뉴스핌] 김성수 기자 = 현대엔지니어링이 비정형 건축 시공 분야에서 국내 최초로 금속 3차원(3D) 프린팅과 다관절 로봇 기술을 적용했다.

현대엔지니어링은 철근 적층형 3차원(3D) 프린팅과 거푸집 제작에 로봇을 활용한 기술 개발을 완료하고 관련 특허를 출원했다고 25일 밝혔다.

철근 제작용 금속 3D 프린팅 작업 모습 [자료=현대엔지니어링]

이번 기술 개발은 현대엔지니어링과 삼표의 공동 연구로 진행됐다. 건축 로봇 솔루션 스타트업 'BAT'가 참여해 로봇 구동을 위한 프로그램을 개발했다.

지난 2018년 개발 착수 이후 2년간 연구 끝에 UHPC(초고성능 콘크리트)와 스마트 건설기술(로봇, 3D 프린팅)의 융합을 기반으로 한 3D 프린팅 비정형 건축물 시공 기술을 확보했다.

주요 적용한 스마트 건설기술로는 ▲국내 최초 3D 프린팅 비정형 철근 제작 ▲로봇을 이용한 EPS(스티로폼) 거푸집 제작 ▲3D 스캐닝 정밀도 검측 및 BIM(빌딩정보모델링)이 있다.

현대엔지니어링이 개발한 비정형 건축물 시공 기술은 오차를 최소화한 거푸집을 제작하는 방식이다. 금속 3D 프린팅 기술을 활용해서 철근을 비정형 형태로 제작하고 6축 다관절 로봇이 EPS를 절삭, 밀링 가공한다.

철근과 거푸집 제작 과정은 3D GUI(3차원 그래픽 사용자 인터페이스)로 검토(모니터링)하고 전체 공정의 시공과정 및 개선점은 BIM 기술로 쉽게 파악할 수 있다.

이 기술을 적용해 비정형 건축물을 시공하면 기존 제작방식에 비해 제작시간을 획기적으로 단축할 수 있다. 또한 정밀 시공이 가능해 경제성과 고품질을 확보할 수 있다.

현대엔지니어링과 삼표는 실물 구조물을 시공해 기술개발의 성과를 점검했다. 다양한 곡선으로 이뤄진 폭 2.5m, 길이 5.0m, 높이 3.5m, 두께 50㎜ 크기의 비정형 구조물을 시험 제작했다. 시공을 완료하고 3D스캐닝을 이용해 검측한 결과 시공 오차는 ±2.5㎜ 이내로 확인됐다.

현대엔지니어링 관계자는 "우리 회사는 비정형 건축물 시공기술 개발을 계기로 후속 기술 개발에 나설 것"이라며 "BIM, 금속 3D 프린팅, 로봇 및 3D 스캐닝을 비롯한 스마트 건설기술을 확대하는 게 목적"이라고 설명했다.

sungsoo@newspim.com