R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202121AUDP-B121595-06 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 도시건축연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 소형 건축물 및 비정형 부재 대상 3D 프린팅 설계, 재료 및 장비 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-11-15 ~ 2021-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 주기범 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
33명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 1,621,000,000 원 기업 : 577,990,000 원 계 : 2,198,990,000 원 |
총연구비 | 정부 : 12,901,000,000 원 기업 : 4,503,500,000 원 계 : 17,404,500,000 원 |
|||
| 연구기관명 | 한국건설기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
- 본 과제에서 제시된 건축물 3D 프린팅 기술은 현행 건설 방식을 자동화된 디지털 건축으로 전환하고, 생산자-공급자-소비자를 직접 연결시킬 수 있는 새로운 패러다임의 기술로 정의함 - 기술적으로는 설계기술, 건축용 3D 프린팅 재료 및 장비 기술 개발을 통해 새로운 건축상품(소형건축물, 비정형 구조재/비구조재 및 내？외장재 등)을 생산하고 혁신된 건축방식을 활용하여 공기단축 및 공사비 절감을 달성하고자 함 - 본 연구단에서 개발될 3D 프린팅 설계/시공기술, 건설복합재료, 수직골조 적증제조 장비와 비정형 부재제작 장비를 활용할 경우 비정형지붕, 내장재, 외장재, 정형/비정형 수직부재, 비정형 구조제 등의 시공할 수 있음 - 특히 3D프린팅 장비를 활용하여 소형건축물의 골조를 현장에서 직접 시공하는 기술과, 대형 비정형 부재를 시공하는 기술은 본 연구단의 최대 강점임 [최종목표] ？ 목표 : 소형 건축물 및 비정형 부재 대상 3D 프린팅 설계, 재료 및 장비 개발 [ 소형건축물(100m2)기준 기존 골조시공시간 60% 단축, 5일 이상 → 2일 이내 ] - 건축물 3D 프린팅 설계기술 개발 및 테스트베드 ？ (정성) 건축물 3D 프린팅 설계기술 및 테스트베드 수행 ？ (정량) 3D 프린팅 건축상품(10종 이상) 개발 및 설계/시공기술 통합 플랫폼 개발 - 건축물 3D 프린팅용 건설 복합재료 제조기술 및 표준화 ？ (정성) 건축물 3D 프린팅용 건설 복합재료 제조기술 개발 및 표준화 ？ (정량) 연속 적층고 3m 이상, 압축강도 60Mpa을 충족하는 3D 프린팅 재료 기술 - 건축물 3D 프린팅 장비 개발 ？ (정성) 소형건축물 및 비정형 부재 3D 프린팅 건설 장비 개발 ？ (정량) 3mx3mx3m 조립형 비정형 부재 및 10mx10mx3m 일체형 소형건축물 시공 장비 [연구내용 및 범위] ？ (1세부) 건축물 3D 프린팅 설계기술 개발 및 테스트베드 수행 - 건축용 3D 프린팅 상품기획 및 설계기술 개발 ？ 소형 건축물 및 비정형 부재 대상 3D 프린팅 상품 기획 ？ 소형 건축물 및 비정형 부재 대상 3D 프린팅 설계기술 개발 ？ 보강재를 고려한 소형건축물/비정형부재 3D 프린팅 시공법 개발 - 소형 건축물 및 비정형 부재 대상 3D 프린팅 구조 안정성 기술 개발 ？ 3D 프린팅을 이용한 건축물의 구조 안전성 평가를 위한 가이드라인 제시 및 기술 개발 ？ 비정형 부재를 포함하여 다양한 사용자 요구에 부합하는 3D 프린팅 건축설계를 위한 “재료 선별-최적 구조시스템 선정 -안전성 평가”의 통합 구조설계 플랫폼 제안 - 소형건축물 및 비정형 부재 대상 3D 프린팅 시공 모니터링 시스템 개발 ？ 3D 프린팅 시공에 대한 실시간 공정율 및 오류 상태 확인 ？ 3D 스캐닝을 통한 일 단위 품질관리 실현 ？ 3D 프린팅 설계 정보 (소재, 장비, 공법)의 DB화로 시공시 완료된 구조물의 정보 제공 ？ 생산된 구조물의 생산 이력 관리를 통하여 유지관리 제공 - 소형건축물, 비정형 부재 시공성 검토 및 테스트베드 구축 ？ 3D 프린팅 테스트베드 구축 ？ 3D 프린팅 기획 제품 사전 시공성 평가 매뉴얼 개발 ？ 3D 프린팅 건축물의 시공 전처리 및 후처리 공정 작업 표준 매뉴얼 개발 ？ 3D 프린팅 제품 유지관리 지침서 개발 - 소형 건축물, 비정형 부재 대상 테스트베드 설계 및 설계가이드 작성 ？ 3D 프린팅에 적합한 소형 건축물 및 비정형 부재의 계획안 제시 ？ 3D 프린팅 테스트베드용 소형 건축물 및 비정형 부재의 상세설계도 작성 - 건축물 3D 프린팅 제도개선 및 사업화 전략 수립 ？ 3D프린팅기술력 확보를 위한 선진국수준의 관련법제마련 ？ 3D프린팅기술을 활용한 국내외시장에서 경쟁력있는 사업화전략제시 ？ (2세부) 건축물 3D 프린팅용 건설 복합재료 제조기술 및 표준화 - 3D 프린팅용 건설 복합재료 활용 내？외장재 및 표준 개발 ？ 3D 프린팅용 건설 복합재료 활용 내·외장재 제조기술 확립 ？ 3D 프린팅용 건설 복합재료 관련 신뢰성 평가기법 및 표준개발 - 외장재용 3D 프린팅 건설 복합재료 개발 ？ 외장재용 3D 프린팅 건설 복합재료 개발 - 3D 프린팅 외장재 현장 제조기술 개발 ？ 3D 프린팅 외장재 현장제조기술 개발 - 구조재용 3D 프린팅 콘크리트 복합재료 개발 ？ 건축 구조재용 3D 프린팅 콘크리트 제조기술 개발 - 3D 프린팅 콘크리트용 화학혼화제 개발 ？ 3D 프린팅 콘크리트 물성 제어용 특수혼화제 개발 - 3D 프린팅 콘크리트 제품 품질관리 공정기술 개발 ？ 3D 프린팅 콘크리트 공장제품 품질관리 기술 개발 ？ (3세부) 건축물 3D 프린팅 장비 개발 (실내, 실외 시공 가능 장비 개발) - 비정형 부재 3D 프린팅 장비 및 생산기술 개발 ？ 3x3x3 m3 조립형 비정형 건축물 제조를 위한 완전 자동형 3D 프린팅 장비 및 비정형 부재 정밀시공기술개발 - 소형 건축물 수직골조 on-site/off-site 겸용 적층제조 장비 ？ 소형 건축물 수직골조 구조물을 압출적층제조로 직접 시공할 수 있는 on？site/off？site 겸용 장비시스템 개발 - 건축물 3D 프린팅 장비의 핵심 부품 및 건설복합재료 압출성 평가 플랫폼 개발 ？ 건축물 3D 프린팅용 건설복합재료를 위한 정량압출장치와 재료 압출성 평가를 위한 압출 이송 플랫폼 개발을 통한 장비 및 재료 개발 지원 - 비정형 건축물의 가설구조 시스템 구축을 위한 3D 프린팅 장비 및 생산기술 개발 ？ 비정형 건축물의 가설구조 시스템 구축을 위한 3D 프린팅 장비 및 생산기술개발 |
|||||
| 색인어 | 한글 | 3D 프린팅 | 급속시공 | 건축용 3D 프린팅 재료 | 건축용 3D 프린팅 장비 | 플랫폼 |
| 영문 | 3D Printing | Rapid Construction | Material for 3D Printing | Equipment for 3D Printing | Platform | |
| 최종보고서 | 2. (별지서식 6)_최종보고서-총괄.pdf | |||||