3D프린터를 활용한 콘크리트 폼라이너 제작 및 응용 : 캡스톤디자인 교육 사례 제안 (Manufacture and Application of Concrete Form Liner Using 3D Printer: Proposal of Capstone Design Education Model)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 23권 / 1호 / 59 ~ 66페이지
· 저자명 : 김현기, 유승운

초록

포스트 코로나 환경은 건설분야의 탈현장 생산방식이나 디지털데이터 중심의 업무변화를 가속화 시키고 있어, 4차산업 관련 혁신기술과의 융복합 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 현장중심형 인재양성과 산업체 수요에 대응하기 위한 건설분야 캡스톤디자인 교육방향과 과정의 변화도 요구받고 있다. 본 연구는 3D프린팅 기술의 건설분야 연구동향을 고찰하고 일회용 콘크리트 폼라이너 제작과 적용성에 대한 기초연구를 수행하였다. 기업의 미래산업을 이끌 융합형 인재 육성이라는 관점에서 연구개발의 단계별 프로세스를 캡스톤디자인 교과내용으로 구성하고 실행하였다. BIM모델링, 3D프린팅 출력, 프로토타입 제작 및 검토 등의 각 단계별 프로세스를 적용하여 완성도 높은 시작품을 출력하였으며, 실용성과 확장성을 평가하기 위해 콘크리트 부재에 실증하여 교육적 경험과 기술적 완성도를 검증하였다. 연구결과 3D프린터로 제작된 콘크리트 폼라이너가 갖추어야 할 기본 요건을 제시하였고, 콘크리트 표면문양을 연출하는 기하학적 설계조건과 범위에 따른 변수연구를 통해, 완성도 높은 시작품을 제작하고 실증하여 연성재질의 폼라이너 제작특성과 적용효과를 가시적으로 확인하였고, 실용성과 확장성을 검증하였다. 교양수업 교과목과 차별화되는 건설분야 융복합에 기술에 기초한 캡스톤디자인 수업은 학생들의 집중과 관심을 유발하고 완성도 높은 성과물을 도출하였다. 본 연구의 결과는 건설분야 3D프린팅 응용기술의 연구개발 확대와 교육성과 평가에 대한 후속연구의 기초자료로 활용될 수 있고, 건설산업을 선도할 융복합 연구를 경험한 학생들의 취업과 창업에 기여할 것으로 판단된다.

영어초록

The post-corona environment is accelerating the change in business methods of off-site construction and digital data. So, convergence research with innovative technologies is actively conducted, and changes in the process of capstone design education are also studied with great demand. This study considered the research trends of 3D printing technology in the construction field and performed basic research on the production and applicability of concrete form liners. From the perspective of fostering convergence-type talents leading the future, a step-by-step process of R&D was composed and implemented as the content of the capstone design curriculum. As a result, the basic requirements for a concrete form liner manufactured with a 3D printer were presented. Moreover, through a study of variables according to the geometric design conditions and the scope to produce a concrete surface pattern, the characteristics of the flexible material form liner production and the effect of its application were visually confirmed. Such a study also verified the practicality and expandability of flexible material form liner production . The results of this study can be used as basic data for further research on the expansion of 3D printing applied technology and for the evaluation of educational performance in the construction field. It is also expected to contribute to the employment and business startup of students.

참고자료

· 없음