모르타르, 초당 30~200㎜ 출력

4층 규모의 건물까지 건축 가능

HN 경비동 12시간만에 만들어

주택 건설 위한 실증까지 끝내

軍ㆍ토목 등으로 사업 확대 기대

경기 김포시 소재 하이시스 공장 앞에 놓여 있는 8ｍx8ｍx8ｍ 규모의 출력이 가능한 갠트리 3D프린터. /사진: 김민수 기자

[대한경제=김민수 기자]# 독일 하이델베르크의 한 공사 현장. 현장에 인부는 거의 보이지 않고, 대형 로봇이 콘크리트를 겹겹이 쌓아 뚝딱 건물을 올린다. 단 2명의 관리자만 있으면 높이 11ｍ, 면적 600여㎡의 건물을 140시간 만에 완성할 수 있다.

독일 내 데이터센터 공사 현장의 풍경이다. 사람 대신 로봇이 건물을 짓는 미래 건설산업의 모습이 일부 국가에서는 이미 구현되고 있다. 이를 가능케 하는 혁신 기술은 바로 ‘3D프린팅’이다.

3D프린팅은 모르타르 등을 배합한 재료를 출력해 적층으로 건축물을 구현하는 차세대 건축 기술이다. 기존 건축방식과 비교해 비정형 비대칭 건축물 구축, 공사 기간 단축, 인력 및 원가 절감, 품질 향상, 안전사고 발생률 감소, 친환경 등 다양한 장점을 가진다.

해외에서는 다양한 스타트업과 건설사들이 3D프린팅 건축 시장 선점을 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 우리나라에도 이런 해외 업체들과 어깨를 나란히 할 기술을 보유한 K-3D프린팅 업체들이 있다.

하이시스(대표 정구섭)는 국내 최초로 상용 가능한 건축용 3D프린터를 개발한 곳이자, 국내 최대의 건축용 3D 프린터를 보유한 기업으로 주목받고 있다.

2013년 설립된 하이시스는 2019년 현대가(家) 3세인 정대선 사장의 HN에 인수돼 관계사로 편입됐다. HN은 미래 신성장동력 중 하나로 3D프린팅 건축 기술에 주목하며 스마트건설 분야의 글로벌 경쟁력을 쌓고 있다.

하이시스는 독자적인 기술로 층당 최대 144㎥(43.56평)에 높이 12ｍ(4층) 규모의 건축물을 시공할 수 있는 세계에서 가장 큰 건축용 3D프린터 생산에 성공했다. 갠트리 타입의 3D프린터 장비는 초당 30∼200㎜의 속도로 모르타르를 출력한다. 장비가 모듈화돼 있어 모듈 추가만으로 가로축을 무한대 출력할 수 있다. 이 장비는 지난 1월 미국에 수출됐다.

하이시스 로봇 타입 3D프린터가 작동하는 모습. /사진: 김민수 기자

하이시스 김포 공장에는 8ｍx8ｍx8ｍ 규모로 출력 가능한 갠트리 3D프린터가 있다. 2층 규모의 건물을 거뜬히 짓는다. 조형물 적층에 쓰이는 로봇 타입 3D프린터도 보유하고 있다.

김진국 하이시스 부장은 “기존 6축인 상용 로봇 프린터에 자체 개발한 3축을 더해 9축으로 움직이도록 업그레이드했다”며, “하반기에는 로봇 프린터에 크롤러 바퀴가 장착돼 나올 예정”이라고 소개했다.

건축 3D프린팅은 제품을 출력하는 ‘장비’와 높은 강도를 구현하는 ‘재료’, 균일한 적층 ‘시공’ 등 3가지 기술이 뒷받침돼야 한다. 하이시스는 20여명에 달하는 엔지니어를 바탕으로 이 3가지 요소 기술을 독자 개발했다.

다수의 시공사례를 확보한 것도 내세우는 경쟁력이다. 2019년에는 넓이 10㎡(3.2평), 높이 2.2ｍ 규모의 HN 본사 경비동을 12시간 만에 만들었다. 이 경비동은 현재도 경비원이 실제 근무하는 공간이다. 이 밖에 광주비엔날레 상징 조형물, 반도건설 창원 아파트 단지 내 조형물, 삼성물산 아파트 조경가벽 등을 시공했다.

아직 주택에 3D프린팅 기술이 상용화되지 않았지만, 김포 공장 내 1층짜리 단독주택을 3D프린터로 지어 내외부 마감, 인테리어까지 모두 마무리했다. 국내 대형 건설사 대부분이 한 번씩 방문해 이 주택을 보고 갔다는 후문이다. 하이시스는 3D프린팅 기술을 건축과 조형물 외에도 군사용 방호시설, 사람이 들어가기 힘든 터널 등 토목 사업으로 확대할 수 있을 것으로 보고 있다.

하이시스는 향후 재료를 공급하는 사일로와 재료를 혼합하는 펌프, 구조물을 적층하는 3D프린터 등 서로 다른 장비를 1개 채널에서 관리할 수 있는 통합형 시스템도 개발할 계획이다. 통합형 시스템이 개발되면 장비 운영 인건비 50% 절감, 24시간 공정 자동화 등이 가능해질 것으로 기대된다.

하이시스는 지난해 국토부 주관 스마트건설 챌린지에서 ‘단지&주택 부문 혁신상’을 수상했다. 하이시스는 올해 첫 투자 시리즈A 단계 라운드도 진행해 투자자를 모집할 예정이다.

정구섭 하이시스 대표이사는 “아직 글로벌 3D프린팅 시장에서 독보적인 강자가 없다”면서, “국가적 지원을 바탕으로 기술력을 고도화하면 한국 기업이 만든 기술이 세계 표준으로 성장할 수 있을 것”이라고 자신했다.

김민수 기자 kms@

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