3D 프린팅 건설기술이 본격적으로 상용화 단계에 진입하고 있다. 일본에서는 세계 최초로 3D 프린팅 건설 기술을 활용해 철도 역사가 지어졌고, 한국에서는 관련 특허 출원이 세계 최고 증가율을 기록하는 등 미래 건설 시장을 선점하려는 움직임이 활발하다.

뉴시스 보도에 따르면, 6일 건설업계에 따르면, 일본 3D 프린팅 건설기업 세렌딕스(Serendix)는 JR서일본그룹과 공동으로, 기세이혼선(紀勢本線) 하츠시마역에 3D 프린팅 기술로 새 역사를 지난 3월 말 완공했다. 기세이혼선은 혼슈 태평양 연안을 따라 이어지는 주요 철도 노선으로, 하츠시마역은 1948년 준공된 노후 목조역사였다.

이번 프로젝트는 기존 철근콘크리트 방식이 아닌 3D 프린터로 제작한 부품을 조립하는 형태로 진행됐다. 특수 모르타르를 로봇 노즐로 출력해 7일 만에 부품을 제작하고, 이를 현장에서 조립해 골조 공사를 단 6시간 만에 완료했다. 신역사는 7월 정식 개통을 앞두고 있으며, 세렌딕스와 JR서일본은 공기 단축과 유지비 절감 효과를 분석해 향후 다른 역사에도 확대 적용할 계획이다.

3D 프린팅 건설의 장점은 명확하다. 전통적 방식 대비 공사 기간이 대폭 줄어들고, 자재 낭비가 적어 친환경적이다. 특히 선로 인근 등 시공 시간과 안전에 민감한 지역에서는 큰 강점으로 작용한다.

한편, 한국 역시 3D 프린팅 건설 기술을 미래 산업으로 적극 육성하고 있다. 특허청에 따르면 2017~2021년 기간 동안 한국의 3D 프린팅 건설기술 특허 출원 증가율은 13.0%로, 미국·중국·EU·일본 등 세계 주요 5대 특허청(IP5) 국가 중 가장 높았다. 이어 중국(9.2%), 미국(9.1%), 독일(7.5%)이 뒤를 이었다.

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지난 10년간 한국의 관련 특허 출원은 총 167건으로, 이 중 기업이 34.7%, 대학이 30.5%, 개인 및 공공기관이 각각 17.4%를 차지했다. 한국건설기술연구원, 연세대, 세종대 등은 글로벌 특허 순위에서도 상위권에 올랐다.

3D 프린팅 건설기술은 건축폐기물을 획기적으로 줄일 수 있는 친환경 방식으로 평가받는다. 또한 인류가 달이나 해저 같은 극한 환경에서도 건축할 수 있는 기술로 발전 가능성이 높다. 특허청 관계자는 "3D 프린팅 건설기술은 지속가능하고 친환경적인 미래 건설의 핵심"이라며 "한국이 글로벌 선도국이 될 수 있도록 지속적인 지원을 아끼지 않을 것"이라고 밝혔다.

일본에서의 실증 사례와 한국의 기술 개발 가속화는 3D 프린팅 건설시대의 본격 개막을 예고하고 있다. 앞으로 3D 프린팅 기술은 철도 역사뿐만 아니라 주택, 상업시설, 인프라 등 다양한 분야로 확대될 전망이다.