네덜란드 아인트호벤의 수수한 들판은 세계 최초의 거주 가능한 3D 프린트 콘크리트 주택이 들어서기로 한 부지이다. 2023년에는 스톤헨지의 바위 같은 커다란 회색 주택 다섯 채가 하늘을 배경으로 솟을 예정이라고 한다. 첫 건물은 2019년 중반 완공을 목표로 하고 있다.

아인트호벤 공과 대학교(TU/e), 아인트호벤 자치 당국, 네 기업이 합작하여 진행하는 ‘프로젝트 마일스톤’이다. 거대한 케이크 장식 아이싱 도구 같은 모양의 3D 프린터가 콘크리트를 짜내 쌓아올려 건물의 구불구불한 벽을 만들 것이다. 대학교 연구실에서 시험해 보고, 습도가 높은 네덜란드 기후에서도 안정화될 수 있다면 아인트호벤의 메어호벤 지구 현장에서 짓게 된다.

이것은 주택 건설을 궁극적으로 변신시킬 수 있는 신기술이라는 관측이 있다. 더 빠르고 저렴하며 환경 부담도 더 적다는 것이다. 건축업은 호황이지만, 네덜란드를 비롯한 세계 곳곳에서 저렴한 주택 공급은 점점 더 시급한 문제가 되어가고 있다. 세계자원연구소는 2025년이 되면 전세계에서 16억 명이 감당할 수 있는 안전한 주택 확보에 실패할 것이라고 추정한다. 지금보다 30% 늘어나는 것이다.

이번 주택은 자유시장에서 임대될 예정이지만, TU/e의 콘크리트 기술 교수 테오 살렛은 이 방법이 더 낫고 저렴한 공공 지원 주택 건축의 게임 체인저가 될 수 있을 것이라 믿는다.

“이 기술을 쓰면 대량 주문 생산(customization)이 가능하다. 건축과 디자인 같은 것이 민주화된다.” 살렛은 컴퓨터는 어떤 모양이든 같은 값으로 프린트할 수 있음을 지적한다. 그는 이 기술이 저가 주택 개선에 사용되길 바란다. “갑자기 매력적인 건축이 손 닿는 곳으로 왔다.”

이제까지 이 프로젝트에 사용된 비용은 65만 유로다. 프린터와 연구원 비용을 포함한 금액이다. 살렛은 각 건물 하나를 짓는데 들어가는 실제 비용은 여기 포함되지 않았다고 하지만, 아직 정확한 금액은 산정하지 못했다.

TU/e는 3D 프린팅이 전통적인 건설보다 더 지속가능하다고 주장한다. 구조적으로 필요한 원료만 사용하고, 더 자유롭고 빨리 굳는 형태를 쓰기 때문이라고 한다. 세계적으로 온실가스 배출의 약 5%는 콘크리트 생산에서 나온다.

영국 러프버러 대학교의 건축, 빌딩, 토목공학 부교수 크리스 구디어 박사에 의하면 이 기술은 아직 발전 단계이기 때문에 이 주장의 사실 여부를 평가하기는 어렵다. 3D 프린트 주택은 보다 지속가능할 수 있을지 모르나, 프린트에 사용하는 콘크리트는 보통 시멘트가 많이 들어가기 때문에 탄소 발자국을 더 많이 남길 수도 있다고 한다.

“나는 3D 프린트 주택의 장점은 지속가능성보다는 혁신적인 구조가 가능하다는데 있다고 본다. 그러나 이 기술과 원료 혼합 디자인 기술이 발전함에 따라 앞으로 변할 수도 있다.” 구디어의 말이다.

새롭고 비교적 테스트를 적게 거친 기술이라면 다 그렇듯, 아직 해결해야 할 문제들이 있다. 생활, 구역, 참여를 맡고 있는 야신 토르노글루 아인트호벤 부시장은 2025년까지 네덜란드가 필요로 하게 될 70만호의 주택을 짓는데 이 기술이 큰 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 그러나 건축과 안전 점검에 있어 해결할 문제들이 있다고 말한다.

“3D 프린터에 대한 규정이 없다. 누가 안전을 확인하고 허가를 내릴 것인가? 정부는 지금부터 학습과정 전체를 거쳐야 한다.”

3D 콘크리트 프린팅 테크닉이 최소한 일부 지역에서는 주택 공급에 혁명을 일으킬 수 있을 것인가? 혹은 실현 불가능한 공상에 불과할까?

아인트호벤 프로젝트 외에도 세계 여러 곳에서 실험이 진행되고 있다. 2014년에 중국의 3D프린팅 건축전문기업 윈선은 공장에 콘크리트로 지은 모델 하우스 이미지를 공개했다. 윈선은 한 채당 5천 달러 미만의 가격으로 지을 수 있다고 주장했다. 이후 윈선은 두바이에서 사무용 빌딩 건축에 이 테크닉을 사용하고 있다.

이 테크닉은 크라이시스 하우징(crisis housing 심각한 정신질환 환자 등이 감독하에 단기간 거주하는 곳)에도 적용될 수 있다. 올해 미국 기업 아이콘은 텍사스에서 3D 프린트 콘크리트 모델 주택을 선보였다. 자신들의 ‘벌컨’ 프린터를 쓰면 24시간 안에 4천 달러 미만으로 집 한 채를 지을 수 있다고 주장한다.

비영리단체 뉴 스토리와 손을 잡은 아이콘은 개발도상국에서 이 테크닉을 사용한다는 목표를 세웠으며, 충분한 기금이 마련된다면 내년에 엘 살바도르에 최초의 3D 프린트 주택 커뮤니티를 열 계획이다.

3D 프린트는 이미 주택 건설에 사용되고 있다. 이번 달에 한 가족이 3D 프린팅으로 지은 프랑스 낭트의 95제곱미터짜리 주택으로 이사했다. 폴리우레탄 발포 폼 사이에 콘크리트를 부어 벽을 만들었다. 총 4개월이 걸렸으며, 비용은 195000유로가 들었다.

메릴랜드의 구입 가능한 주택 자선단체 엔터프라이즈 커뮤니티 파트너스에서 공공 정책을 담당하고 있는 매리언 맥패든 부회장은 주택 건설을 빠르고 저렴하게 할 수 있는 현대 기술이 미국 같은 국가에는 분명 도움이 될 것이라 말한다. 진짜 문제는 정부가 주택 건설에 투자하도록 설득하는 일이라 한다.

“최근 몇십 년 동안 미국의 인구는 늘었지만 생산은 그를 따라잡지 못했다. 옛 주택은 노화되었고, 창의적 주택 건설에 대한 정부 투자는 줄었다. 미국에는 체계적 문제가 있다. 임금이 올라가거나 정부가 자금 투자를 늘리거나, 이 둘 중 한 가지가 필요하다.”

사용가능한 토지가 있는지 여부는 빈국 부국을 가리지 않는 문제다. “영국의 경우 테크놀로지를 떠나 주택을 지을 부지를 찾는 게 문제다. 공공 지원 주택에 대한 보조금 또한 없다. 그로 인해 그 어떤 공급자라 할지라도 사람들이 감당할 수 있는 임대료로 주택을 만들어내기가 아주 어려워진다.” 영국 캠브리지의 주택 공급 연구 계획 센터의 마이클 존스의 말이다.

존스는 샌프란시스코 같은 곳에는 인근 주민들로부터 NIMBY 형태의 반발이 인다는 사실 또한 지적했다.

전세계 최빈 커뮤니티에 제대로 된 주택을 공급하는 운동을 하는 글로벌 비영리단체 해비타트(Habitat for Humanity International)의 카테리나 베즈가치나에 의하면 개발도상국은 더욱 어렵다고 한다.

“3D 프린팅, 아프리카의 흙벽돌이나 아시아의 대나무 건축 등 혁신적 건축 자재는 환영할 만한 기술적 돌파구이며, 건축을 저렴하고 균일하게 만드는 것은 분명 바람직한 진전이다. 그러나 안타깝게도 싸고 빠르게 짓는 것만이 다가 아니다. 허가와 부지 확보가 필요하고, 행정적 장애와 부패[를 극복해야 한다].”

베즈가치나는 유럽 일부 국가에서는 일주일만에 끝날 건축 허가 절차가 여러 아프리카 국가에서는 보통 몇 달씩 걸리며, 일부 토지는 서류상으로는 소유주가 없으나 여러 세대에 걸쳐 물려 내려온 것이기도 해서 권리에 대한 협상 과정이 필요한 경우가 있다고 지적한다. “토지권과 사용권에 대한 정부의 처리 방식을 바꾸고, 주택 정책을 개선하고, 토지권을 문서화하고 유언장을 쓰도록 도와야 한다.”

최근 두바이에서 프린팅 프로젝트에 도전했다가 실패한 살렛은 현장에서의 스마트 컴퓨터 프린팅에 따른 기술적 문제도 있다고 한다. “작은 로봇을 가져가서 같은 소재로 프린트했으나 온도가 45도라서 실패했다. “콘크리트에는 수화 과정이 수반되기 때문에 온도에 반응하고 펌프 안에서 굳어버린다. 주위 조건 변화가 문제다.”

그러나 3D 콘크리트 프린팅 기계가 최소 일부 맥락에서는 시간과 돈을 절약해 줄 수 있을 것이라고 믿는 건물 전문가들이있다.

러프버러 대학교의 건물 에너지 시스템 부교수인 리처드 버스웰 박사는 콘크리트 등의 소재를 이용한 3D 프린팅이 건축계에 큰 영향을 주리라 믿는다. 현장에서의 노동 투입과 발판 공사를 줄이고 시간을 절약할 수 있을 것으로 예측한다. “이건 기존 패러다임을 뒤바꿀 테크놀로지다. 건축 공급망의 일부에 큰 영향을 줄 것이라 생각한다.”

*허프포스트US 글을 번역한 것입니다.