코넬대학교, 수중 3D 프린팅 콘크리트 혁신 주도

코넬대학교의 연구팀이 수중 3D 프린팅 콘크리트 프로젝트에서 중요한 진전을 보이고 있다. 이 프로젝트는 2024년 가을 국방고등연구계획국(DARPA)이 발행한 제안 요청의 일환으로 시작되었다. 이 요청은 해저 몇 미터 깊이에서 사용 가능한 3D 콘크리트를 개발하는 것이 목표로 주어졌다.

코넬 토목 및 환경공학 Duffield School의 Sriramya Nair 조교수가 이끄는 팀은 2025년 5월에 140만 달러의 연구 자금을 수령했다. 이 연구 자금은 다양한 목표 달성을 전제로 하여 지급되었고, 총 5개의 다른 팀과 경합 중에 있다.

DARPA의 요구 사항에 따르면 콘크리트는 주로 해저 퇴적물로 구성되어야 하며, 소량의 시멘트만 사용해야 했다. 이는 최종 솔루션의 운반 물류를 최소화하기 위한 방안이었다. 9월에 코넬 팀은 방문한 DARPA 관계자들을 위해 성공적인 데모를 수행, 예시된 퇴적물 사용 기준을 달성했음을 입증했다.

수중에서 시멘트 입자는 결합되지 않으며, 이는 세척현상을 유발한다. 이를 방지하기 위해 화학 혼합물을 넣으면 점도가 증가하여 솔루션의 펌핑이 굉장히 어려워지는 문제가 있다. 나르 교수는 "지금 이 순간 누구도 이와 같은 작업을 하지 않고 있다"며, "해저 퇴적물을 사용해 프린팅하는 것은 콘크리트의 새로운 형태를 상상할 수 있게 하는 기회를 열고 있다"고 말했다.

이 팀은 프로젝트 복잡성으로 인해 코넬대는 물론 미시간대, 클락슨대, 애리조나대 소속의 토목공학, 전자/컴퓨터공학, 재료과학, 건축학, 로봇공학 등의 전문 지식을 활용하고 있다. 최종 데모는 3월에 예정돼 있으며, 모든 팀이 수중에서 아치를 3D 프린팅하는 과제를 수행해 실제 해양 환경에 적용할 수 있는 솔루션인지 평가받게 된다.