3D 프린팅된 바이오차-미세균 복합체, 건축 자재로서의 가능성 보여
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실험 연구에 따르면 3D 프린팅된 바이오차-미세균 복합체는 3~5%의 수직 수축률 감소를 달성할 수 있으며, 응집력 있는 건축 자재로의 바이오 용접 가능성을 보여줍니다. 연구는 기계적 성능과 치수 안정성과 관련된 도전 과제를 강조합니다.
연구 개요
건축 지능(Architectural Intelligence)의 연구팀은 Raffaele Errichiello와 Julio C. Diarte Almada가 이끄는 3D 프린팅된 바이오차-미세균 복합체에 대한 실험 연구를 진행했습니다. 2026년 6월 18일에 발표된 이 연구는 성장 및 건조 과정에서의 높은 수축률과 건축 응용에서의 기계적 성능 문제를 해결하는 것을 목표로 했습니다.
주요 발견
연구자들은 액체 침착 모델링(Liquid Deposition Modeling)을 사용하여 유기 폐기물로부터 만들어진 탄소가 풍부한 물질인 바이오차와 곰팡이 미세균의 혼합물로 건축 자재를 제작했습니다. 이 혁신적인 접근법은 일반적으로 9~20%에 달하는 미세균 복합체의 수축률을 3~5%로 줄일 수 있습니다. 연구에서는 다양한 바이오차-미세균 혼합물을 시험했으며, 미세균 함량이 낮고 바이오차 함량이 높은 조합이 가장 우수한 인쇄 결과를 나타냈습니다.
바이오 용접 및 치수 안정성
이 연구의 새로운 특징은 바이오 용접 기술로, 신선한 복합체 반죽이 미세균을 재활성화하여 인쇄된 세그먼트를 매끄럽게 통합할 수 있게 합니다. 그러나 대형 시연체는 건조 과정에서 최대 22%의 변형을 보이며 치수 안정성 문제에 직면했습니다. 저자들은 이러한 자재가 건축에 널리 채택되기 전에 수분 조절 및 기계적 특성을 개선하기 위한 추가 연구의 필요성을 강조합니다.
향후 방향
이 연구는 생체 모방 설계를 사용하여 미세균 복합체를 생성하는 유망한 작업 흐름을 제시하지만, 환경 내구성 미검증 및 건축 규정의 인식 부족과 같은 중요한 한계를 강조합니다. 향후 연구는 수분 조절을 개선하고 이러한 혁신적인 자재의 기계적 분석을 보다 상세히 수행하는 데 중점을 두어, 내부 파티션 및 단열 패널에 사용될 가능성을 열어줄 것입니다.