Tran Van Mien 부교수의 연구팀은 고기 분쇄기와 생선케이크 압출기의 작동 원리를 바탕으로 콘크리트를 압출하여 주택을 짓는 3D 프린터를 개량하고 개발했습니다.
이 기술은 5월 23일 호치민시 과학기술부(CESTI) 과학 기술통계정보센터가 주최한 3D 프린팅 기술 응용 동향 워크숍에서 건설 엔지니어링 전문가인 Tran Van Mien 준교수가 소개했습니다.
미엔 씨는 3D 프린팅 기술이 시장 소규모 상인들이 사용하는 어묵 압출기와 고기 분쇄기의 작동 원리를 기반으로 2019년부터 그룹에서 도입되었다고 밝혔습니다. 이 분쇄기의 작동 원리는 수평인 반면, 3D 프린터는 수직으로 작동합니다.
이러한 원리를 바탕으로, CNC 기계의 다양한 변형들은 3D 프린터의 원리와 유사한 수직축 시스템에서 작동합니다. 기계는 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터로 제어되며, 이를 통해 기술 매개변수를 설정하고 작업을 제어합니다.
트란 반 미엔 부교수가 동료들과 함께 설계한 3D 프린팅 주택 옆에 서 있다. 사진: 조직위원회
콘크리트 재료는 PC50 시멘트, 강모래, 물, 감수제, 플라이애시, 실리카퓸, PP 섬유 등으로 혼합됩니다. 혼합 공식은 가소성, 크기의 균일성, 변형 없음, 결함 없음 및 하중 지지력을 보장하기 위해 여러 번 테스트됩니다.
처음에 3D 프린팅 실험 그룹은 테이블, 의자 등의 물건을 제작했습니다. 성공적이었던 실험 그룹은 폭 5m, 길이 14m, 면적 70m²의 집을 프린팅했습니다. 저자에 따르면, 68시간 동안 연속 프린팅을 통해 집의 대략적인 부분을 완성한 후, 현관문, 창문, 지붕, 그리고 내부를 완성할 수 있다고 합니다.
미엔 부교수는 콘크리트 혼합물이 내부가 비어 있는 상태로 서로 겹쳐져 인쇄되기 때문에 벽이 하중을 지지하고 단열 기능을 하며, 사용 시 편안함을 제공한다고 설명했습니다. 이 주택은 투수성과 압축 강도를 보장합니다. "벽에 균열이 생기는 결함은 주로 인쇄 과정에서 콘크리트가 프린트 헤드 표면에 달라붙어 막힘을 유발하기 때문입니다. 따라서 주택을 3D 프린팅할 때는 장비와 벽을 유지하기 위한 휴식 시간이 필요합니다."라고 미엔 부교수는 말했습니다.
가까운 미래에 연구팀은 더 넓은 면적의 3D 프린팅 주택을 계속 제작할 계획입니다. 한 베트남 교포는 1층과 2층짜리 주택을 주문했습니다. 연구팀에 따르면, 3D 프린팅 주택은 기존 건축 방식보다 건축 속도가 훨씬 빠르고, 인건비를 절감하며, 각 개인의 아이디어에 따라 독특한 건축 양식을 가진 주택 모델을 제작할 수 있습니다.
과학자들에 따르면, 베트남에서는 3D 프린팅 기술이 아직 상당히 생소하여 기술 표준이 아직 없습니다. 주택의 경우에도 3D 프린팅으로 제작된 프로젝트의 자재, 시공 공정, 승인 등에 대한 기술 표준이 없습니다.
전 세계적 으로 3D 프린팅 기술은 과학자들에 의해 10년 넘게 연구되고 활발하게 적용되어 왔습니다. 세계 특허 데이터베이스에 따르면, 3D 프린팅 기술은 1986년 미국에서 처음 등장하여 특허를 받았습니다. 이 기술은 2010년 이후 빠르게 발전해 왔으며, 지식 재산권 출원 건수를 선도하는 두 나라는 중국(4만 6천 건 이상)과 미국(5,300건 이상)입니다. 이 중 전자빔 적층 가공 기술이 38%를 차지하고, 가장 많이 적용되는 산업은 기계 분야로 26%를 차지합니다.
WIPO Publish(지식재산권청) 자료에 따르면, 베트남은 2022년 말 기준 3D 프린팅 관련 특허 61건을 출원했으며, 이 중 베트남 출원인은 9건에 불과했습니다. 이 중 2건은 특허를 받았고, 6건은 심사 중이며, 1건은 보호 거부되었습니다. 베트남 발명품은 주로 3D 프린팅 소재, 장비 및 관련 부품과 관련이 있습니다.
하안
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