재료 연구자들은 톱밥을 사용하여 생분해성 콘크리트 주물을 만듭니다.

미시간 대학의 연구팀은 콘크리트를 쌓는 과정에서 목재 폐기물을 줄이기 위해 톱밥으로 생분해성 거푸집을 만들었습니다.

목재 기반 재료는 터브먼 건축 및 도시 계획 대학의 디지털 건축 연구 및 기술(DART) 연구소의 BioMatters 프로젝트의 결과입니다.

DART 이사 Mania Aghaei Meibodi가 연구원 Muhammad Dayyem Khan, Tharanesh Varadharajan 및 Zachary Keller와 함께 이끄는 팀은 콘크리트 건설에 사용되는 거푸집 공사로 인해 발생하는 폐기물을 줄이기 위해 산업용 톱밥을 재사용할 수 있는 재료를 만들려고 했습니다.

팀은 톱밥을 바이오폴리머 및 첨가제와 혼합하여 다양한 모양으로 성형하거나 3D 프린팅할 수 있는 재료를 만들었습니다. 그 능력을 입증하기 위해 팀은 이 재료를 사용하여 콘크리트 거푸집을 만들었습니다.

팀은 1.8미터 길이의 구조 기둥을 3D 프린팅하여 중앙에 콘크리트를 점진적으로 부어 넣었습니다. 콘크리트가 건조된 후 톱밥 거푸집을 떼어내 기둥이 드러났습니다.

그런 다음 톱밥 재료를 저장하고 3D 프린팅에 필요한 점도 수준을 재현하기 위해 물을 추가하여 재활용했습니다. 이 프로세스를 통해 팀은 동일한 재료를 25회 이상 재사용하여 추가 기둥을 만드는 데 성공했습니다.

팀에 따르면, 전 세계적으로 매년 150억 그루의 나무가 베어지고 있으며, 그 결과 미국에서는 300만 파운드의 톱밥이 매립지로 버려지고 있습니다.

톱밥은 종종 대안으로 태워질 수 있으며, 이는 환경 오염을 일으킬 수 있습니다.

무함마드 다얌 칸 연구원은 “나무를 베는 일이라 나에게는 소중한 재료 같다”고 말했다. "내 생각에는 나무를 자르려면 그 나무의 모든 입자를 재사용해야 한다고 생각합니다."

DART Lab에 따르면 거푸집 공사는 콘크리트 건설 비용의 최대 40%를 차지하며 일반적으로 목재로 제작됩니다. 건설 현장에서 사용된 거푸집은 종종 폐기됩니다.

연구팀은 또한 이 재료를 이용해 더 큰 구조물을 만드는 실험도 계획하고 있다.

Khan은 "예를 들어 일부 구조물은 큰 창고에서 인쇄한 다음 다시 제자리에 놓을 수 있습니다"라고 말했습니다. "그냥 90도 회전하면 더 큰 구조를 갖게 됩니다."

BioMatters 팀은 처음에 거푸집 공사용 재료를 실험했지만 그 잠재력은 단순한 콘크리트 건설을 넘어서는 것으로 나타났습니다.

칸은 "무엇이든 될 수 있다"고 말했다. "작은 장식품이 될 수도 있고, 가구가 될 수도 있고, 벽, 문, 창문이 될 수도 있습니다."

보다 매끄러운 마감을 위해 재료를 목재와 유사하게 샌딩하고 스테인 처리할 수도 있습니다. 팀은 아직 어떤 목재가 재료에 가장 적합한지 조사하지 않았습니다.

톱밥을 활용한 더 많은 프로젝트에서 오건 디자이너는 톱밥을 사용해 블록 스툴을 만들었고, 메이터 디자인은 다시 출시된 컨셔스 체어에 이 소재를 활용했습니다.

사진 제공: DART Lab.

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