| 1차년도 |
○ 1차 연도 ■ 개발 목표 - 주관연구기관(순천향대학교) : 3D 마감재용 재료 및 프린팅기술 개발 - 공동연구기관(디에스그룹) : 3D 마감재 모델링 및 최적분할 기술개발 - 공동연구기관(지인디자인) : 3D 마감재 접합기술 개발
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■ 개발 내용 및 범위 - 주관연구기관(순천향대학교) 3D 프린팅 기존 생산방식 분석 3D 마감재 생산방식 및 시공 프로세스 아이디어 도출 3D 마감재 생산 및 시공방법 개발 3D 마감재 재생 플라스틱 재료설정 시험 마감재용 3D 프린터 노즐 크기 및 속도 시험 - 공동연구기관(디에스그룹) 형상정보 모델링 플랫폼 설정 3D 형상정보 분석 및 분할 알고리즘 설정 3D 마감재 최적 분할 알고리즘 개발 3D 마감재 최적 분할 알고리즘 적용 및 평가 - 공동연구기관(지인디자인) 공공시설물 프레임 구조 분석 프레임 단순화 기술개발 프레임-마감재 접합방식 아이디어 도출 프레임-마감재 접합기술 개발
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 기술적 기대성과 비정형 공공시설물 마감품질 및 시공능력 향상 - 마감 품질확보와 시공방법의 용이성으로 인한 다양한 비정형 시설 및 건축물 증가 - 비정형 마감재 시공의 생산성 향상으로 비정형 시설물의 시공경쟁력 확보 건축분야 3D 프린팅 기술 활성화 - 3D 마감재와 일반구조물과의 접합방법 제시로 다양한 건물에 적용 가능 - 본 연구기술을 응용하여 내벽, 루버, 커튼월, 아파트 저층부 특성화 마감 등으로 확대 가능
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 경제적 기대성과 품질향상과 재생자재 사용을 통한 자원의 낭비 및 자재비용 저감 - 마감재의 오차 및 하자감소로 자원낭비 및 유지보수 비용 감소 - 재생 플라스틱 사용으로 자재가공비용 및 폐기물처리 비용 감소 공공시설물 가치증가 및 도시경쟁력 확보 - 공공시설물의 마감품질 향상으로 인한 시설물의 심미성 및 경제적 가치 증대 - 비정형 공공시설물로 새로운 공간을 제공하여 도시경쟁력 상승에 기여 ○ 사회적 기대성과 도시 및 지자체의 정체성 강화 및 심미적 공간 제공 - 다양한 형태의 공공시설물로 지자체의 정체성 및 경쟁력 확보 - 공공장소에 심미적 공간 제공으로 주민들의 삶의 질 향상 폐플라스틱 저감으로 환경문제 해결 - 폐플라스틱을 재활용하여 새로운 공간을 제공하고, 시설의 이동, 확장, 폐기 시에도 파쇄하여 재생재료로 재사용이 가능하므로 폐기물 처리와 자원의 순환 문제를 동시에 해결 건축분야 첨단 및 친환경 이미지 제고 - 기존의 재래식 이미지를 비정형 디자인과 3D프린팅 기술을 통해 첨단 이미지를 제고 - 기존에 건설폐기물이 환경문제에 큰 비중을 차지했으나 본 기술을 통해 자원을 순환시키는 친환경 이미지를 부각할 수 있음
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| 활용방안 |
○ 시험시공 계획 본 연구는 기초원천 연구과제로 TRL4 까지 적용하는 것을 목표로 하나 각 기술의 실험실 성능평가 후 비정형 벽면을 유사환경에서 시험시공(TRL6)하는 것까지 연구를 진행하려 함 본 연구는 최종결과물을 통해 아산시립도서관 어린이자료실의 한쪽 벽면에 시험시공을 하여 성능을 검증하고 시설물의 유지를 통해 내구성을 검토하려함 주관연구기관인 순천향대학교의 Industry Inside 센터는 아산시립도서관과 2018년 MOU를 체결하여 복합미디어분야 사업과 프로그램을 협력하기로 하였으며 이 중 3D 프린팅 관련 교육 및 체험프로그램 또한 포함되어 있음 이에 순천향대학교는 시험시공을 통해 연구의 내용을 검증하고, 아산시립도서관은 아이들에게 창의적인 공간과 3D 프린팅의 결과물을 체험할 수 있는 기회를 제공할 수 있어 시험시공은 두 기관의 협력 및 실현의지가 매우 높음 어린이자료실의 비정형 벽면설계는 디에스그룹이 담당하며, 마감재의 생산은 순천향대학교에서, 시공은 지인디자인이 담당하여 수행할 예정임 ○ 제품화 방안 건축분야의 3D 프린팅 기술은 아직 초기적용단계로 구조체, 시설물, 조형물 생산 등에 대한 3D 프린팅 기술이 개발되고 적용되고 있는 시점임 본 연구는 비정형 공공시설물의 마감재를 대상으로 하지만 마감재의 특성상 어떤 건물이나 시설물에도 적용할 수 있는 범용성과 확장성을 가짐 또한 본 연구는 모델링, 생산, 시공기술을 함께 개발하기 때문에 비정형 건축 마감재로 상품화할 수 있는 가능성이 높음 신재영의 연구에서는 3D 프린팅 건축상품을 설문을 통해 상품성이 있을 것으로 기대되는 건축상품을 조사하였고 디자인담장, 벽, 커튼월, 타일, 창호재 등 마감재 부분이 심미성에 있어 높은 점수를 받아 상품성이 높은 것으로 나타났음 본 연구의 결과물을 통해 후속과제를 진행하여 아트월, 커튼월 부재, 지붕재 등의 마감재로 확대시켜 상용화 모델을 구축할 계획임○ 사업화 방안 본 연구기술의 사업화를 위해서는 비정형 건축물에 대한 현장적용 실적 및 검증이 필요하며 적용을 위한 실무적 네트워크가 구축되어야 함 주관연구기관인 순천향대학교는 이러한 공공시설물의 설치가 필요한 다양한 공공기관과 MOU를 맺고 있으며 공공기관의 수요에 따라 다양한 비정형 마감재 및 시설물을 본 연구기술을 통해 제공할 수 있음 또한 본 연구의 자문기관인 프리폼연구소는 아프리카 잠비아에 대형 3D 프린터를 통한 소형 건축물 구축사업을 KOTRA를 통해 수행할 예정이며 본 연구의 결과물인 비정형 마감재 생산기술과 연계하여 사업을 수행할 계획을 수립함 본 연구팀은 다양한 네트워크와 협력체계를 통해 연구의 결과물을 사업화할 수 있는 인프라를 구축하고 있으며 3D 프린팅 분야의 연구역량을 바탕으로 실현 가능한 사업계획의 수립이 가능함
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