트러스 한 개당 약 13분, 네 개로 만든 바닥의 하중 시험
MIT 연구팀은 재활용 PET와 유리섬유 펠릿으로 길이 8피트의 바닥 트러스를 3D프린팅했다. 바닥 트러스는 긴 프레임 사이에 대각선 부재가 이어지고, 여러 개를 평행하게 세워 합판 같은 바닥재를 지지하는 구조다.
연구진은 먼저 여러 형상을 시뮬레이션해 강성 대 무게 비를 비교했다. 구조 자체는 가볍게 하면서 주어진 하중에서 처짐을 줄이는 기준이다. 가장 높은 비율을 보인 설계는 전통적인 목재 트러스처럼 사다리와 대각선 삼각형을 닮았다. 연구팀은 대각선 부재가 주 프레임과 만나는 노드마다 작은 보강 요소를 더했다.
네 트러스가 함께 받은 시험
출력된 트러스는 네 개였다. 각각 길이 8피트, 높이 1피트, 폭 약 1인치였고 한 개를 만드는 데 약 13분이 걸렸다. 연구팀은 네 개를 나란히 놓아 합판에 고정하고 4×8피트 바닥 프레임을 구성했다.
바닥 중앙에 모래와 콘크리트 자루를 점차 더하며 아래쪽 처짐을 측정했다. 이 구조는 300파운드 하중을 견뎠고 미국 주택도시개발부의 처짐 기준을 충족했다. 전체 하중이 4,000파운드를 넘었을 때 트러스들이 좌굴하고 균열됐다. 이 값은 트러스 하나의 성능이나 주택 바닥의 권장 사용 하중이 아니라, 네 트러스와 합판을 결합한 시험체가 파손에 이른 조건이다.
다음 단계는 원료와 비용
MIT 기사에 따르면 강성 측면에서는 미국의 기존 건축 기준을 충족했다. 그러나 생산 비용을 목재와 경쟁할 수준으로 낮춰야 한다. 이번 재활용 플라스틱도 오염된 생활 폐기물이 아니라 공장에서 버려진 품질 좋은 원료였다. 액체 잔여물이 남은 사용 후 음료병 같은 더 오염된 플라스틱이 출력 품질에 미치는 영향은 연구 중이다. 이번 결과는 길이 8피트 부재의 출력과 바닥 구조 시험을 보여줬지만, 원료 오염과 비용 문제까지 해결했다는 뜻은 아니다.
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