케이크를 구울 때 오븐이 열을 내듯, 이 건축 재료를 굽는 것은 박테리아다. 시멘트를 1,000도를 훌쩍 넘는 가마에서 구워 만드는 지금의 건설 방식과는 완전히 다른 접근이다. 스위스 ETH Zurich 건축학과의 연구자 Karen Antorveza Paez가 이끄는 바이오시멘트(Biocement) 실험 이야기다.
핵심 주인공은 Sporosarcina pasteurii라는 박테리아다. 이 균이 만드는 효소가 요소를 분해하면 탄산칼슘이 생기고, 이 미세한 결정이 모래알 사이에 자라나며 전체를 하나로 붙잡는다. 미생물 유도 방해석 침전(MICP), 곧 바이오시멘트화라고 불리는 과정이다. 실온에서 열 없이 굳고, 결과물은 콘크리트보다 모르타르에 가깝다.
3D 프린팅과 로봇 분사, 두 갈래의 제작법
첫 번째는 3D 프린팅이다. 모래와 살아 있는 박테리아, 알긴산·잔탄 기반의 물 젤을 섞은 바이오 잉크를 정해진 형태대로 쌓는다. 이후 요소와 염화칼슘이 든 광물화 용액에 담가 2~5일 동안 굳히며, 강도에 맞춰 매일 새 용액을 공급한다. 이렇게 만든 파사드 요소는 차양이나 칸막이 벽으로 쓸 수 있다.
두 번째는 로봇 팔이 모래와 박테리아, 광물화 물질을 층층이 분사하는 방식이다. 미생물이 광물을 쌓아 만든 퇴적암 스트로마톨라이트(Stromatolite)에서 착안했다. 이 공정은 2025년 베니스 건축 비엔날레 아르세날레의 Material Bank에서 〈Geological Microbial Formations〉라는 이름으로 6개월 동안 쉬지 않고 가동돼, 관람객이 재료가 자라나는 과정을 지켜볼 수 있었다.
아직 풀어야 할 숙제
가장 큰 장점은 탄소다. 시멘트 제조는 건설 부문 탄소 배출의 큰 몫을 차지하는데, 바이오시멘트는 고온 공정이 필요 없다. 다만 아직 초기 단계다. 입자 크기와 광물 결합, 내부 구조가 강도와 내구성을 좌우해 추가 연구가 필요하고, 하중을 받는 구조체로 쓰는 것은 먼 훗날의 이야기로 남아 있다.
부산물도 변수다. 반응 과정에서 암모늄이 생기는데, 관리하지 않으면 환경에 해를 끼칠 수 있다. Antorveza Paez는 현재 이 영향과 처리 방법을 연구하고 있다. 연구의 더 큰 질문은 재료 이상이다. 사람이 설계하고 디지털 도구가 계산하고 미생물이 광물을 만드는 협업이라면 건축의 저자는 누구인가. 앞서 소개한 〈박테리아가 실크를 물들인다, Neri Oxman의 Vigils 실험〉처럼 미생물을 제작 파트너로 삼는 흐름이 패션에서 건축으로 번지고 있다.
이 기사는 아래 원문 보도를 참고해 PHM ZINE이 새로 작성한 기사입니다. 사진과 자세한 내용은 원문에서 확인할 수 있습니다.
출처 : designboom — bacteria become the builders in ETH zurich’s exploration of living architecture
