12미터 길이의 보행자용 3D 프린팅 다리가 사업에 착수한 지 6년 만에 암스테르담에서 개통했다. 요리스 라만(Joris Laarman)이 설계하고 네덜란드 로봇공학 회사인 MX3D가 시공을 맡았다.

용접 로봇이 투입되어 스테인리스 스틸로 제작된 MX3D 브리지(MX3D Bridge) 다리는 암스테르담의 홍등가에 있는 아우데제잇스 아흐테르부르흐발(Oudezijds Achterburgwal) 운하에 걸쳐있다.

요리스 라만 랩(Joris Laarman Lab)이 설계를, MX3D와 엔니지어링 기업 아룹(Arup)이 함께 제작을 맡았다. 4,500kg에 달하는 강철 구조물은 설치 전 6개월 동안 공장에서 4개의 용접 로봇이 투입되어 3D 출력되었다.

S자 곡선 형태와 격자 스타일로 구멍이 숭숭 뚫린 난간은 파라메트릭 모델링 소프트웨어를 사용해 설계되었다.

다리는 로봇 프린터를 사용해 건설되었다.

이번 다리 건설에 도입된 3D 프린팅 기법은 더 적은 양의 자재로 보다 효율적인 구조물을 만들 수 있음을 보여준다는 게 제작 팀의 주장이다.

“이번 로봇 기술 덕에 마침내 최적화된 대형 설계물들을 금속으로 3D 출력하는 게 가능해졌다”고  MX3D 공동 설립자인 헤이스 판데르펠던(Gijs van der Velden)은 말했다. “이를 통해 무게를 상당 부분 줄일 뿐 아니라, 성형이나 오일, 가스, 건설 산업에서 제작되는 부품에서도 감소 효과를 기대해 볼 수 있다.”

건설 산업은 2050년까지 탄소중립을 달성해야 하는 거대한 도전에 직면해 있는데 이 기법을 도입하면 보다 지속가능한 구조물이 가능하다고 제작 팀은 설명했다.

그러나, 건축가 필립 올드필드(Philip Oldfield)의 계산에 따르면, 다리 제작에 투입된 스테인리스 스틸의 내재 탄소배출량은 27.7톤이나 된다.

다리에는 센서가 설치되어 있다.

앨런 튜링 연구소(Alan Turing Institute)와 아룹은 다리의 성능과 상태를 파악하기 위한 목적으로데이터를 수집하고 실물 다리의 디지털 트윈을 만들 수 있도록 구조물에 센서 망을 설치했다.

이 디지털 트윈은 다리의 부식과 하중 변화, 환경 조건과 보행자 사용 상황 등을 모니터해 향후 데이터 중심 디자인에 활용된다.

라만은 가구를 출력할 수 있는 기계를 만들기 위해 로봇 팔에 용접 기계를 결합하는 작업을 한 후 다리 제작을 구상하게 되었다. “한 번에 소량의 녹힌 금속을 더하는 방식으로 공중에서 라인을 출력할 수 있다”고 당시 라만은 설명했다.

이후 이 용접 기계는 라만이 대형 출력물 제작을 시도하기 위해 공동설립한 MX3D의 토대가 되었다.

다리 제작에는 4,500kg의 스테인리스 스틸이 투입되었다.

2015년에 시작된 사업은 당초 2017년 완공을 목표로 했으나, 중간에 여러 차례의 번복을 거쳤다.

원래는 운하의 양 쪽 둑에서 시작해 로봇들이 용접해 나가다가 가운데서 만나는 방식으로 현장에서 건설할 계획이었다. 그러나 공장에서 다리의 두 부분을 별도 제작하는 안으로 최종 결정되었고, 다리의 주 경간은 2018년 4월에, 데크는 그해 10월에 완성되었다.

또, 의회 규정에 맞춰 혹시 모를 선박 충돌에 대비해 다리의 구조가 보강되었다.

스테인리스 스틸을 소재로 3D 프린팅 다리를 만든 사례는 이번이 처음이지만, 다른 소재로 3D 출력한 경우는 이전에도 있었다. 2017년에 건설회사 BAM 인프라 (BAM Infra)는 세계 최초의 3D 프린팅 다리를 콘크리트로 만들었다고 발표했다.

원문기사: Long-awaited 3D-printed stainless steel bridge opens in Amsterdam (dezeen.com)