초현실적인 3D 프린팅으로 환경 친화적인 집을 짓는 'Ash Hut'

초현실적인 3D 프린팅으로 환경 친화적인 집을 짓는  'Ash Hut' 

딱정벌레에 의해 손상된 나무를 사용하여 지어진 통나무집

 

3D 프린팅은 건설 산업에서 인기 있는 트렌드가 되고 있다.이 기술이 제공하는 사실상 무한한 가능성을 감안할 때 건축가는 상상력을 마음껏 발휘하고 있으며, 이는 특별한 건축 objects이상의 출현으로 이어진다. 가장 접근하기 쉬운 재료로 인쇄되고 버려진 나무로 덮인 작은 "Ash Hut"을 보면 환경 친화성과 지속 가능성의 빛나는 예가 되었다.

초현실적인 3D 프린팅 Ash Cabin은 Hannah와 과학자 그룹(Ashen Cabin, 미국)의 실험 프로젝트다.

 

건설 산업에서 활발히 사용되는 혁신적인 3D 프린팅 기술의 출현 덕분에 모든면에서 놀라운 프로젝트가 나타나기 시작했다. 새로운 기술을 사용하면 건축 물체의 건설 과정을 여러 번 가속화 할 수있을뿐만 아니라 많은 사람들이 미래 지향적 인 형태를 획득했지만 여전히 이러한

물체의 주요 장점은 환경 친화성이다. 재활용 원료(건조 식물 잔류물, 점토 및 발밑에서 찾을 수 있는 모든 것), 쇄석, 시멘트(가장 접근하기 쉬운 재료)를 폐기물 없이 원하는 상태로 가공하여 사용할 수 있는 능력은 3D 프린팅을 경제적으로 유리하고 환경 친화적인 구조로 만든다.

 

모든 여행자가 휴식을 취할 수 있는 숲 속의 혁신적인 집이다. (Ashen Cabin, 미국)

기발한 숲속 오두막 프로젝트

 

위의 점을 감안할 때 이 지역이 빠르게 발전하고 있으며 개별 및 다중 아파트 주택 건설에 널리 사용되는 것은 놀라운 일이 아니다. 개발자와 과학자의 독창성과 디자이너의 창의성을 보여주는 가장 눈에 띄는 예 중 하나는 작은 숲속에 거주하는 Ashen Cabin ( "Ash Cabin"을 의미)으로 간주된다. 그것은 Cayuga 호수 (뉴욕 주) 기슭에 위치한 Ithaca의 자연 지역에서 나타났다. 그것은 뉴욕 회사 Hannah의 전문가에 의해

지어졌으며,이 기술에 재를 사용하는 방법은 뉴욕 코넬대학의 과학자들,특히 건축학과 부교수 인 Leslie Lock과 Sasha Zivkovich가 발명했다.

 

딱정벌레(재선충)가 잎을 파괴하지못하게 하고 유충이 나무를 뚫지 못하게 만든다.

 

Agrilus planipennis 또는  emerald ash borer에 대한 이야기다.

건설 산업에서 널리 사용되는 인기있는 재료인 물푸레 나무에 피해를 입힌 실제 재앙이다. 동아시아에서 온 이 딱정벌레 해충은 돌이킬 수

없는 피해를 입히며, 오히려 암컷이 나무 껍질에 낳은 유충이 2년 동안 나무를 먹고 자라 통로를 형성한다. 그들의 "정착"후, 터널로 덮인 목재는 보드, 빔 및 기타 유형의 목재 칩 재료를 톱질하는 데 적합하지 않게된다. 그리고 이것은 작은 피해가 아니다.

밝혀진 바에 따르면, 미국에서는 매년 최대 90억그루의 성체 물푸레나무가 버려지는데, 이 물푸레나무는 건축 자재가 되는 대신 단순히 태우거나 숲에 방치하여 이웃 나무를 감염시킨다. 문제를 해결하기 위한 두 가지 옵션을 모두 사용하면 생태계는 강력한 타격을 입게 되며,전세계의 과학자들은 이를 완화하려고 노력하고 있다.

대학 실험실에서 성숙한 물푸레나무에서 손상된 목재를 사용하는 방법을 실험적으로 찾았다.

 

이 프로젝트에서 나무 벌레에 의해 손상된 물푸레나무 줄기를 사용하는 실험이 수행되었다. Zhivkovich가 이끄는 Cornell Robotic Construction Laboratory의 직원들은 건설의 새로운 방향 개발을 위한 큰 기회를 제공하는 혁신적인 기술을 사용하여 탈출구를 찾았다.

나무가 콘크리트의 일부가 아니라는 사실에도 불구하고(필요한 부분의 자갈, 시멘트 및 모래가 사용됨) 대학 연구원들은 손상된 물푸레나무의 용도를 실험적으로 발견했다.

프로그래밍된 로봇 팔은 물푸레나무 줄기를 얇은 판으로 자를 수 있었다.

 

거부된 목재를 사용하기 위해 연구원들은 특별한 톱질 기술을 개발해야 했다고 한다. 이를 위해 조립 과정에서 자동차 산업에서 한때 사용되었던 로봇 manipulator를 구입했다.그런 다음 3D 스캔이 생성되어 성인 나무 줄기의 복잡하고 불규칙한 기하학적 구조를 디지털화할 수 있게

되었다. 그런 다음에야 로봇 팔이 원하는 기능에 맞게 프로그래밍되어 원형 톱을 연결했고, 그 톱은 줄기를 세로로 얇은 판으로 자르는 데

성공했다.

다양한 유형, 질감 및 방향의 재료의 조합은 건물을 미학적으로 매력적으로 만든다.(Ashen Cabin, 미국)

 

얇은 절단 덕분에 가장 기괴한 보드조차도 조립식 패널을 만드는 데 사용할 수 있었으며, 이는 외관과 내부 표면 모두의 주요 재료가 되었다. 집의 기초는 어떤 기상 조건과 지진, 강력한 허리케인 또는 홍수의 형태로 대격변을 견딜 수 있는 인쇄된 구조로 선택되었다. "우리는 콘크리트가 총 CO2 배출량의 8%를 배출한다는 것을 알고 있습니다"라고 Leslie Lock 부교수는 설명했다. "3D 프린팅 덕분에 거푸집을 사용하지

않고 구조적으로 필요한 경우에만 콘크리트를 선택적으로 시공할 수 있어 건물의 무결성을 유지하면서 콘크리트 사용을 크게 줄일 수 있습니다."

얇은 나무 조각은 서로 쉽게 붙일 수 있다.

나무를 톱질하고 콘크리트 요소를 인쇄하는 것은 작업장에서 이루어졌다.

 

패널 제작을 위한 목재 선택은 전통적인 "board and batten" 기술 대신 겹치기 때문에 어렵지 않았다는 점은 주목할 가치가 있다. 고정밀 장비를 사용하여 절단을 수행하고 슬래브의 순서를 보존했을 뿐만 아니라 보드를 놓는 대체 방법이 사용되었다. 이 접근 방식을 통해 목재의 자연스러운 가장자리를 보존할 수 있어 재 cladding panel에 보다 유기적인 느낌을 준다.

집의 강도를 손상시키지 않으면서 탄소 발생량을 줄이기 위해 콘크리트는 기초를 만드는 데만 사용되었다(Ashen Cabin, USA).

혁신적인 기술 덕분에, 콘크리트 요소는 다양한 구성과 패턴을 가질 수 있다(Ashen Cabin, 미국)

 

과학자들이 딱정벌레로 피해를 입은 물푸레나무를 자르고 조립하는 동안, 한나 전문가들은 짧고 두꺼운 콘크리트 말뚝 위로 땅 바로 위로 

솟아오른 잿빛 오두막을 3D 프린팅하고 있었다. 구조물의 초현실적 이미지를 만들기 위해 말뚝 중 하나를 오두막 지붕 위로 올려 높고 얇은 굴뚝으로 만들었다. 현지에서 생산된 재료만 포함된 콘크리트 층을 수직으로 깔아 벽을 만들었는데, 이는 기술이 제공하는 바에 따라 이루어졌다.

콘크리트 segments의 조립과 벽의 시공은 현장에서 이루어졌다.(Ashen Cabin, USA)

초현실적인 객실이 여행자를 기쁘게 하는 데 단 2주간의 노력이 필요했다.(Ashen Cabin, 미국)

 

프린팅 공정은 로봇을 배송하고 필요한 통신을 가져오는 것이 매우 어려운 숲 가장자리가 아닌 생산 시설에서 이루어졌기 때문에 

"Ash Hut"의 디자인은 9개의 세그먼트로 나뉘어 올바른 위치에 완전히 경화된 후 고정되었다. 벽난로 구조, 부엌 공간에 싱크대가 있는 캐비닛, 테이블 형태의 높은 플랫폼과 같은 인테리어 요소도 인쇄되었으며, 그림 같은 주변 환경을 감상하고 싶다면 앉을 수 있는 장소로도 사용할 수 있다. 유일하게 추가된 것은 수면 공간이자 거실 역할을 하는 나무 벤치였다. 이것은 집이 매우 작고 면적이 9㎡에 불과하기 때문에

생활 공간의 배치가 제한되는 곳이다.

다양한 기술을 사용해 지어진 실험용 주택의 내부(Ashen Cabin, 미국).

Ash Cabin (미국)의 아늑한 분위기