3D printers have been a hot topic ever since they were announced to the world.
Today, the possibilities of 3D printing in the field of architecture are virtually endless.
In the past, the technology was limited to simply creating tabletop architectural models.
It can now be used to build homes and entire communities.
Chongpyo Chung is the CEO of Martian-K, a freeform architecture 3D printing construction company.
3D 프린터로‘대한민국 화성인 1호’를 꿈꾸다. 정종표소장
3D 프린터는 세상에 발표된 후 계속 세간의 화제였다. 오늘날 3D 프린팅이 건축 분야에서 펼치는 가능성은 사실상 무한하다.
과거에는 단순히 탁상용 건축 모형을 만드는 데그쳤던 3D 프린팅 기술이, 이제는 주택과 지역사회 전체를 건설하는 데 사용될 수 있다.
여기, ‘화성 우주 주택 건설에 대한민국 대표로 참여’라는 유일무이한 목표를 가진 사람이 있다. 비정형 건축 3D 프린팅 전문기업 마션케이(Martian-K) 정종표 소장이 그 주인공이다.
비정형의 가능성
산업혁명 이후 장식적인 요소를 배제한 기능적인 공간, 일명 ‘네모난 건축물’을 만드는 모더니즘 건축의 시대가 도래했다.
건물의 형태는 최대한 간결한 것이 미덕이었기 때문에,기술력을 보여줄 수 있는 길은 건물을 최대한 높게 짓는 것이었다. 하지만 2023년 현재,도시에는 고층 건물이 숲을 이룬다. 단순히 높게 짓는 것만으로는 경쟁력을 가질 수 없게 된 것이다.
“중국 베이징이나 상하이에는 동네 아파트가 기본 40층 정도 돼요. 좀 높으면 60층? 63빌딩 같은 높이의 건물이 아파트 단지로 쭉 있는 거죠. 짓는 게 오래 걸리는 것도 아니에요.
이미 기존의 건축은 중국이 꽉 잡고 있으니, 다른 돌파구가 필요한 시기에 도달하게 된 거죠.” 시대적 흐름은 기능주의적인 모더니즘에서 벗어나 포스트모더니즘 건축을 대두시켰다.
네모난 틀을 깬 자유로운 형태의 ‘비정형 건축’이 주목받기 시작한 것이다. 실제로 스페인의 쇠퇴하던 공업 도시 빌바오는 구겐하임 빌바오 미술관이 개관하면서 한해 100만 명이 찾는 관광도시가 되었다.
프랭크 게리가 설계한 이 건물은 20세기를 대표하는 건축물 중 하나로, 불규칙한 곡선이 돋보이는 비정형 건축물이다.
정종표 소장은 비정형 건축디자인 워크숍 ‘프리폼건축학교’에서 10년 넘게 비정형 공간에 대해 가르치고, 우리나라의 대표적인 비정형 건축물인 동대문디자인플라자의 건설사업관리 자문위원으로 참여하는 등 비정형 건축의 손꼽히는 전문가다.
진작부터 비정형의 가치를 알아본 그의 선구안이 빛을 발하는 순간이 온 것이다.
왜 3D 프린터여야 하는가
문제는 설계와 시공 사이의 괴리였다. 보편적으로 설계와 시공을 한 회사에서 진행하는 북유럽과는 달리, 우리나라는 설계를 담당하는 설계사무소와 시공을 진행하는 시공사가 따로 있어 여러 회사의 협업으로 프로젝트가 진행된다.
아무리 설계를 완벽하게 해내더라도 현장 인력의 기술만으로 시공이 불가하면 계획을 수정할 수밖에 없다. 설계부터 시공까지 한 번에 진행할 수 있는 방안이 필요했다. 그것이 3D 프린팅 건축이었다.
3D 프린터를 활용하면 도면 한 장 없이 3D 설계만으로 건축물을 출력할 수 있다. 3D 프린팅 건축은 4차 산업혁명을 논할 때 항상 언급될 만큼 가능성이 무궁무진한 분야다. 초기 3D 프린팅 건축의 방향성은 투자 수익률에 초점이 맞춰졌다.
마치 대량 생산하듯 정형화된 건축물을 빠르게 완성할 수 있고, 들어가는 자재 또한 혁신적으로 아낄 수있을 것이라는 기대 때문이었다. 그러나 이러한 방향성을 가지고 사업을 전개했던 기업 대부분이 소리소문없이 업계를 떠났다.
“3D 프린터는 억 단위를 호가하는 고가의 장비예요. 운용도 박사 수준은 돼야 가능하죠.장비 임대료와 인건비를 고려했을 때 수지타산이 맞지 않는 거죠. 단순히 네모난 건축물을 만드는 건 지금의 현장 인력으로도 충분히 할 수 있는 일이기 때문이에요.
‘어떻게 만들 것인가’보다 ‘왜 3D 프린터여야만 하는가’를 고민해야 하는 이유죠. 사람이 시공하기 어려운 비정형 건축물을 만드는 일이나, 일할 사람이 없는 사막이나 화성에 건물을 세우는 것.
그런 곳이야말로 3D 프린터의 기능적인 부분이 필요한 겁니다.”
정 소장은 건축을 전공했지만, 그 이전에 프랑스 국제 기능올림픽대회 목구조 부문에서 금메달을 수상할 정도로 뛰어난 목공 전문가이기도 하다. 설계와 시공을 모두 경험했기에 그 간극을 누구보다 잘 알고 있었고, 건축용 3D 프린터가 이를 해결할 수 있다고 생각했다.
하지만 아무리 수소문해도 기기를 제작해 줄 파트너를 찾지 못했고, 직접 3D 프린터를 제작하기에 이르렀다. 마션케이에서 생산하는 모든 장비는 그가 노력으로 일궈낸 산물이다.
이제는 보여줄 시기
빠르게 발전하는 기술에 비해 법은 이를 따라오지 못하고 있다. 현재 해외 각국에서 3D 프린팅 주택을 짓고 있는 것과 달리, 우리나라는 관련 인증과 규정 등이 마련돼 있지 않은 상황이다.
건물을 짓고 나면 건축물대장에 조적식이나 철골콘크리트와 같은 구조를 기재해야 하는데, 현재로서는 올릴 항목이 존재하지 않는다. 꼼짝없이 불법 건축물이 되는 것이다.
정종표 소장은 마냥 변화를 기다리기보다, 지금 당장 나아갈 수 있는 길을 걷기로 했다. 그는 나사(NASA)에서 열린 ‘NASA 센테니얼 챌린지 화성기지 3D프린팅 챌린지 2-2 경쟁’에서 1위를 차지하는 괄목할 만한 성과를 이뤘다.
또한, 마션케이는 삼성엔지니어링과 협업해 사우디아라비아 정유회사 아람코 건설 현장에 실제로 사용할 수 있는 3D 프린팅 건축물을 만들어냈다.
그는 ‘시대적 사명’을 강조했다. 이전에는 산업화, 민주화처럼 시대를 관통하는 사명이 있었으나 현재는 부재한 상태라는 것이다. 세계 최초를 지향하는 대한민국의 선진화야말로 그가 생각하는 현시대를 살아가는 이들의 시대적 사명이다.
정 소장 또한 시대적 사명에 따라 그가 할 수 있는 세계 최초의 길을 개척해 나가고 있다. “이제는 보여줄 시기라고 생각합니다. 지금까지는 제 디자인을 구현할 기술이 마련되지 않아 직접 용접까지 하면서 이래저래 고생했는데, 기술도 구축했으니 ‘내가 10년 동안 걸어온 길이 이런 것이다’하고 보여주고 싶어요.”
