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기존 제조 방식으로 만든 결과물에 비해 상대적으로 약하다는 것이다. 3D 프린터로 출력할 때 사용하는 소재는 열가소성 플라스틱 분말이 대부분이다. 때문에 물을 만나게 되면 결합력이 떨어질 수밖에 없다. 또한 열에도 약해 주변 온도가 높아지게 되면 소재가 녹아내릴 수도 있다.
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단점 보완한 3D 프린터 출력물 속속 등장 – Sciencetimes
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3d 프린팅 건축 장점 단점 모음 정리
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3d 프린팅 건축 장점 단점 모음 정리
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3D 프린트 주택 장점 및 단점(ft.3D 프린트 하우스)
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[003] 3D프린팅의 장점과 단점, 기술적 특징은? – 자이지스트 (XYZist®)
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Weekly Topic – 2019 5월 3주차 – 나만을 위한 초밥을 만들어주는 ‘Sushi Singularity’
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3D프린터 건축의 현재와 미래 : 네이버 블로그
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3d 프린팅 건축의 장점 및 사례
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3D프린팅 공법의 특징과 장점
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 3D프린팅 공법의 특징과 장점 적층 제조 방식인 3D 프린팅의 단점은 생산 속도가 늦다는 것입니다. 하지만 어떤 전통적인 제조 기법의 프로세스보다 신속하죠. 다양한 장점으로 부각받는 3D 프린팅 4차산업 혁명을 대표하는 키워드 중 하나인 3D프린팅은 적층 방식의 제조 공법입니다. 현대 산업에 혁신을 불러 일으킬 수 있다고 평가되고 있기 때문에 세간의 주목을 받고..’제조업체 매칭플랫폼 카파(CAPA)’
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3D프린팅 공법의 특징과 장점
다양한 장점으로 부각받는 3D 프린팅
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3d 프린팅 건축 단점
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단점 보완한 3D 프린터 출력물 속속 등장 – Sciencetimes
3D 프린팅의 장점은 아무리 복잡한 구조로 이루어진 물건이라 하더라도 빠르고 쉽게 출력할 수 있다는 점이다.
그러나 단점도 있다. 기존 제조 방식으로 만든 결과물에 비해 상대적으로 약하다는 것이다.
3D 프린터로 출력할 때 사용하는 소재는 열가소성 플라스틱 분말이 대부분이다. 때문에 물을 만나게 되면 결합력이 떨어질 수밖에 없다. 또한 열에도 약해 주변 온도가 높아지게 되면 소재가 녹아내릴 수도 있다.
이 같은 문제를 극복하기 위해 관련 학계와 업계가 최근 들어 연구에 나섰다. 그리고 해결책이 속속 선을 보이고 있다.
절지동물 외골격 모방한 적층 구조를 3D 프린팅
시멘트는 현대 건축에 있어서 없어서는 안될 소재다. 해가 갈수록 강도가 높아지고 철골과의 복합사용도 문제없기 때문에, 빌딩이나 아파트 건축에 널리 사용되고 있다. 반면 너무 무겁고 균열에 약하다는 점이 시멘트의 단점으로 꼽혀 왔다.
이 같은 문제를 개선하기 위해 미 퍼듀대(Purdue University)의 과학자들이 나섰다. 이들은 살아있는 생물체에서 영감을 받아 발명품을 만드는 생체모방 기술을 적극 활용했다.
‘얀 올렉(Jan Olek)’ 교수가 이끄는 퍼듀대 연구진은 갑각류나 곤충 같은 절지동물의 외골격에서 힌트를 얻었다. 이들은 절지동물 외골격의 미세구조를 분석한 끝에 벌집 구조나 빗살 구조를 형태로 겹쳐서 쌓는 방법을 파악했다.
연구진은 3D 프린터로 시멘트를 분사하며 유사한 구조물들을 출력했다. 그 결과 벌집이나 빗살 형태의 틀을 겹쳐서 쌓아 올린 구조물은 가벼우면서도 균열에 특히 강했고, 컴플라이언트(compliant) 형태로 설계한 구조물은 재질이 시멘트임에도 스프링 같은 탄력을 가지고 있는 것으로 나타났다.
이에 대해 올렉 교수는 “지진 같은 자연재해가 빈번해지고 있지만, 인구의 증가로 수많은 고층 건물이 세워지고 있는 것이 지구의 현실”이라고 지적하며 “기존의 시멘트 공법만으로는 안전을 보장할 수 없는 시대에 살고 있다”라고 강조했다.
그는 이어 “우리는 이런 문제점을 극복하는데 있어 절지동물들의 외골격 구조가 도움이 될 것으로 생각했다”라고 덧붙였다.
올렉 교수의 설명대로 퍼듀대의 연구결과는 앞으로 내진 건물을 건설하는데 있어 많은 도움을 줄 수 있다는 것이 건설업계의 시각이다.
물론 3D 프린팅 방식으로 건물을 짓는다는 것이 당장은 요원한 상황이다. 그러나 건설업계는 멀지 않은 미래에 이 같은 방식으로 건물을 짓는 경우가 많을 것으로 전망하고 있다.
특히 건물 구조가 복잡할수록 기존의 건설 공법보다 3D 프린팅 공법이 훨씬 효율적이게 된다. 때문에 앞으로의 건설 시장은 3D 프린팅 공법이 주도할 것으로 예측되고 있다.
복잡한 구조를 3D 프린팅으로 출력하는 사례는 다리 건설에서도 찾아볼 수 있다. 네덜란드의 MX3D는 대형 3D 프린터로 도시 인프라를 구축하는 기업이다.
이 회사는 최근 3D 프린터로 스테인리스 스틸 소재의 다리를 만들어 화제가 되었다. 12.5m 길이에 6.3m 폭을 지닌 이 금속 구조물은 총 4.5톤 중량으로 이루어져 있다.
이들이 당초 계획한 3D 출력 방식은 현장에서 1500도로 가열된 스테인리스 스틸을 조금씩 분사해서 마치 새싹이 돋아나듯 자라나게 하는 방식이었다. 하지만 출력에 시간이 워낙 오래 걸리는 바람에 작업장에서 출력했다는 것이 제조사 측의 설명이다.
3D 프린팅으로 생활용품 안전도 높여
한편 실생활에서 많이 사용되는 헬멧에서도 3D 프린팅이 적용되고 있다.
최근 소셜펀딩 사이트인 킥스타터(kickstarter)에는 3D 프린터로 만든 독특한 모양의 헬멧이 등장하여 주목을 끌었다.
헬멧의 이름은 쿠폴(kupol). 현존하는 헬멧 중 가장 안전도가 높다는 것이 개발사 측의 설명이다.
개발사는 브랜드와 같은 이름을 사용하는 쿠폴로서, 캐나다 몬트리올에 위치한 스포츠용품 전문회사다. 이 회사의 연구진은 ‘콜라이드세이프티시스템(Kollide Safety System)’이라는 복잡한 3중 안전장치를 3D 프린터로 출력하여 헬멧에 적용했다.
헬멧 외형은 보통의 자전거 헬멧과 다르지 않지만, 내부에는 콜라이드세이프티시스템이 적용되어 있는 독특한 구조로 이루어져 있다.
고분자로 만들어진 헬멧의 시트 밑에는 카이네틱범퍼(Kinetic Bumper)라고 불리는 움직이는 범퍼가 있으며, 그 아래에는 공기가 들어있는 충격 흡수 층인 3D 코어(3D Kore)가 형성되어 있다.
쿠폴 관계자는 “카이네틱범퍼의 역할은 느린 속도의 충돌을 막는 것이고, 그 아래에 달려 있는 3D 코어는 큰 충격 에너지를 흡수하는 용도”라고 소개하며 “이 외에도 가장 아래에는 100개의 돌기들이 형성되어 있어 착용자를 충격에서 보호한다”라고 설명했다.
그는 “이 같은 내부 구조 덕분에 쿠폴 헬멧은 큰 충격에도 착용자의 머리를 보호할 뿐 아니라, 외부에서 충격을 받으면 헬멧이 회전하며 뇌와 척추의 손상까지 방지해줄 수 있다. 이런 복잡한 구조의 헬멧 제조가 가능한 이유는 오로지 3D 프린팅의 출력 덕분”이라고 설명하며 “이는 3D 프린터로 무엇을 할 수 있는지를 보여주는 사례 중 하나” 라고 강조했다.
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3d 프린팅 건축 장점 단점 모음 정리
3D 프린팅을 이용한 구조물은 콘크리트보다 두꺼운 특수 시멘트 혼합물을 사용하는 초대형 프린터로 제작되어 지지빔이 필요하지 않습니다. 3D 프린팅의 자립형 특성은 기존 건설 방법으로는 불가능했던 완전히 새로운 가능성의 영역을 열어줍니다.
3d 프린팅 건축
3D 인쇄 건물 은 일반적인 직선 형태 대신 곡선 형태를 사용하여 구조물을 쉽게 배치 할 수 있어 훨씬 더 내구성이 있습니다. 구조 벽은 일반적으로 유틸리티 라인이 통과하고 사용되는 재료의 양을 줄이기 위해 속이 비어 있습니다.
더 적은 재료는 내구성을 추가할 뿐만 아니라 3D 프린팅을 사용하는 건축가와 계약자의 건설 비용에 대한 엄청난 돈을 절약합니다. 이점은 무한하지만 이 기술을 가로막는 장애물은 여전히 많습니다. 3D 프린팅 건축의 장단점에 대해 알아보겠습니다.
3D 프린팅 건축의 장점
1. 낮은 건설 비용
3D 인쇄 건물은 원자재와 더 중요한 노동력의 절감으로 인해 기존 방법으로 건축 된 건물 보다 건축 비용 이 훨씬 낮습니다 . 건축 프로젝트 노동 비용을 80 %까지 줄일 수있다고 합니다. 또한 3d 인쇄된 건물대형 보관 공간을 유지하고 건축 자재를 매일 운송할 필요 가 없어 생산 비용도 절감됩니다.
2. 건설 폐기물 감소
건축 프로젝트에 3D 인쇄된 건축을 사용하는 것이 더 환경 친화적입니다. 매우 적은 에너지를 사용하지만 인쇄된 건축은 일반 건축 프로젝트에서 발생하는 폐기물의 약 30%만 생성합니다.
구성 요소는 주문형으로 인쇄되며 사용되지 않은 재료는 향후 사용을 위해 쉽게 재활용할 수 있습니다. 3D 프린터에 사용되는 시멘트 혼합물은 재활용 플라스틱 및 기타 부패하지 않는 재료로 만들 수 있습니다.
3. 증가된 디자인 모양
3D 프린팅은 가능하지 않거나 일반 건설로 수행할 경우 매우 비쌀 수 있는 디자인 모양 및 사용자 정의를 만들 수 있습니다. 프린터는 건축가의 설계 가능성을 크게 향상시키는 복잡한 모양에 필요한 곳에 소량의 콘크리트를 정확하게 배치할 수 있습니다.
4. 건설 시간 단축
3D 프린터를 사용하여 건물 프로젝트를 완료하면 공사 기간을 크게 줄일 수 있습니다. 3D 기술로 집을 짓는 것은 보통 수개월의 공사 기간에 비해 반나절 이면 완성할 수 있습니다. 이것은 가능한 한 짧은 시간 안에 구조물을 건설해야 하는 비상 상황에서 매우 유용할 수 있습니다.
3D 프린팅 건축의 단점
1. 법 관련 규정이나 절차
정부는 먼저 전기, 배관, 구조적 무결성 및 공공 안전 규정까지 따라야 하는 표준을 마련해야 합니다.
2. 재료 유형
프린터 헤드에서 전달할 수 있는 재료는 거의 콘크리트와 플라스틱으로 제한됩니다. 목재 또는 강철 구성 요소가 필요한 건물은 프린터를 사용하여 해당 부분을 완성할 수 없습니다.
3. 엔지니어링 호환성
3D 인쇄 건물에 관심을 가진 건축가와 엔지니어는 거의 없습니다. 3d 인쇄된 집의 새로운 기술과 함께 제공되는 추가 기능은 설계 단계에서 사용되지 않습니다. 기존 청사진은 3D 프린터와 호환되지 않으므로 전체 설계 프로세스를 다르게 처리해야 합니다.
3번에 이어서, 생각보다 쉽지 않다
3D 프린팅 기술에 대한 철저한 이해가 필요합니다. 예를 들면 스마트폰이나 컴퓨터를 사용할 때 프로그래밍 지식이 필요하지 않습니다. 그러나 3D 프린터를 사용하려면 모든 종류의 지식이 필요합니다. 100% 사용자 친화적인 인터페이스가 제공되지 않기 때문입니다.
3d 프린팅 프로세스에 점점 더 많은 참여가 필요합니다. 이것은 3D 프린팅의 단점이기도 합니다.
정리
3D 프린팅 건축은 조금씩 관심이 증가하고 있으며 인기를 얻고 있습니다. 현재 기술에 존재하는 소수의 문제로 인해 이점을 무시할 수 없습니다.
이미 완성된 3D 프린팅된 건물의 대부분은 기술 능력을 보여주기 위한 실험적인 프로젝트이지만 이미 해외의 경우, 3D 프린팅된 건물이 사용되고 있습니다.
필자의 견해로는 국내에 관련 기술로 주택이 지어지더라도 선뜻 살 사람이 있을까? 하는 의구심은 어쩔수 없이 들기는 합니다. 그저 이런 장점과 단점을 지닌 건축관련 기술이 있다 정도만 이해하면 될듯 하네요. 부동산 시장 관점에서 받아들여지기에는 여전히 갈길이 멀어 보입니다.
3D 프린트 주택 장점 및 단점(ft.3D 프린트 하우스)
조립식 주택은 지난 세기 초부터 높은 관심을 모았습니다. 조립식 집또는 조립식은 현장에서 배송 및 조립되는 패널, 모듈 또는 섹션에서 현장 외부에서 제조 된 주거입니다. 조립식은 자신의 주거를 확보하고 현대 부동산의 필수 부분을 형성하는 가장 경제적 인 방법으로 간주 될 수 있지만, 처음 도입되었을 때 신뢰할 수없는 것으로 표시되었으며 오늘날까지도 여전히 가지고있는 것처럼 보입니다.
3D 프린팅 구조는 이제 20 세기 조립식 주택만큼 모호하다고 말할 수 있습니다.
저렴한 주택의 틈새 시장에서 3D 프린팅이 조립식과 경쟁 할 수 있을지도 궁금해집니다.
3D 프린트 하우스 란 무엇입니까?
간단히 말해서, 3D 프린팅 하우스는 3D 프린팅 기술 (건설 3D 프린팅)을 사용하여 층별로 지어진 구조물입니다. 3D 프린팅 주택에 사용되는 주요 도구 중 하나는 건설 용 3D 프린터입니다. 본질적으로 이것은 특별히 제조 된 시멘트 (때로는 일반 시멘트)를 돌출시키는 노즐이있는 큰 로봇 팔입니다.
당연한 일이지만, 건축용 3D 프린터는 벽, 겹치는 부분, 드물게 지붕으로 구성된 집의 틀만 만들 수 있다는 점을 지적해야합니다. 문, 창문, 계단, 배관 및 기타 여러 요소를 포함한 다른 모든 요소는 “구식”방식으로 설치해야합니다.
이 시점에서 3D 인쇄 된 주택은 다른 표준 주거와 다르지 않습니다. 가정에서 3D 프린팅의 장점은 프레임을 만들 수있는 저렴한 비용과 속도입니다. 이러한 기술은 종종 전통적인 건설 방법과 결합된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
일반적으로
주로 건설 현장에서 3D 프린팅
조립식 3D 인쇄 부품으로 조립 (조립식 건물과 유사)
후자의 방법이 더 널리 퍼져 있지만, 첫 번째 프로세스가 장기적인 개발에 훨씬 더 많은 잠재력을 가지고 있습니다.
전통 주택 vs 3D 프린트 주택
3D 프린팅 된 주택과 전통적인 조립식 주택은 생각보다 공통점이 많습니다. 일반 조립식 주택과 3D 인쇄 된 주택은 모두 기존 주택보다 훨씬 빠르게 만들어집니다. 동시에 일부 필수 기능은 3D 인쇄 건물에만 일반적입니다.
조립식 3D 인쇄 주택
주택 건설에 3D 프린팅을 사용하는 또 다른 접근 방식은 3D 프린팅 패널을 외부, 일반적으로 공장에서 현장으로 배송 및 조립하는 것입니다. 오프 사이트 3D 프린팅은 현장에서 구조물을 3D 프린팅하는 것보다 더 큰 적응을 가능하게하지만 프리 팹에 필요한 시간도 늘어날 것입니다.
3D 프린트 된 건물이 그만한 가치가 있을까?
최근 건축용으로 개발 된 3D 프린팅 기술은 완벽하지는 않지만 기존 주택과 조립식 주택 모두와 경쟁 할 가능성이 있습니다. 훨씬 더 중요한 것은 재료와 낭비가 적고 결과적으로 다른 건설 방법보다 훨씬 저렴 해지면서 시간이 거의 걸리지 않는 것입니다. 3D 프린팅 건물의 장점과 단점은 다음과 같습니다.
장점
믿을 수 없을 정도로 빠른 속도
경제성
지속 가능성
단점
거친 표면
규정 준수에 대한 가능한 문제
프레임 워크만 3D 프린팅 가능
3D 프린트 주택으로 집을 인쇄하거나 조립식으로 만드시겠습니까?
3D 프린팅 하우스는 생산 비용 효율적이면서 동시에 환경 친화적인 것으로 판명되었습니다. 건물의 표면은 거칠어 보이며 후 처리를해야하지만 여전히 매우 저렴하고 세울 수 있습니다. 대조적으로, 제조 및 모듈 식 주택은 더 비싸고 제조에 시간이 걸립니다.
그럼에도 불구하고 3D 프린팅 프레임 워크뿐만 아니라 지붕, 배관, 전기 및 기타 유틸리티와 같은 추가 요소의 비용과 시간을 고려할 때 3D 프린팅과 조립식 건물의 차이는 생각보다 훨씬 적습니다. 또한 제조 및 모듈 식 주택은 수십 년 동안 사용되어 왔으며 품질을 규제하는 많은 표준 및 법률이 있지만 3D 인쇄 건물을 관리하는 규정은 아직 진행 중이며 3D 인쇄 주택이 되기까지 시간이 걸릴 것입니다.
요약하자면, 건설분야 3D 프린팅은 의심 할 여지없이 저렴한 주택 시장을 혁신 할 잠재력을 가진 미래의 기술이지만, 현재로서는 조립식 주택과의 경쟁에서는 벗어나 있습니다. 해외에서는 점차 주택 시공사례들이 나오고는 있지만, 여전히 소수의 사례이며 국내에서는 아직 보기가 어렵습니다.
시간이 조금더 걸리더라도 인식의 차이를 극복하기가 쉽지많은 않아 보입니다.
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