'바다 속'에서 찍어내는 요새: Trenton 프로젝트

해저에 거대한 콘크리트 구조물을 세워야 한다고 상상해 보십시오. 보통은 지상에서 제작한 구조물을 배로 옮겨 가라앉히거나, 잠수사들이 위험을 무릅쓰고 투입되어야 합니다. 하지만 DARPA는 전혀 다른 길을 제시합니다. 바로 수중 3D 콘크리트 프린팅(3DCP)입니다.

 

1. 보이지 않는 적, '워시아웃(Washout)'과의 전쟁

수중 프린팅의 가장 큰 적은 거친 파도가 아닙니다. 바로 '워시아웃'입니다.

워시아웃(Washout)이란?

시멘트 반죽이 물속에 닿는 순간, 입자들이 서로 결합하기 전에 물에 씻겨 퍼져버리는 현상입니다. 이는 마치 물속에 밀가루를 뿌리는 것과 같아서, 구조물의 강도를 처참하게 무너뜨립니다.

기존에는 화학 혼화제를 떡칠(?)하여 해결하려 했으나, 이는 펌프를 막히게 하거나 재료비를 치솟게 하는 또 다른 문제를 낳았습니다. Trenton 프로그램은 이 난제를 '재료 공학'과 '로봇 제어'의 결합으로 정면 돌파하고 있습니다.

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2. Trenton 프로그램의 4년 로드맵

이 프로젝트는 단순히 '가능하다'를 보여주는 데 그치지 않습니다. 실제 작전에 투입 가능한 수준의 성능을 목표로 합니다.

단계	기간	핵심 목표
Phase 1 (진행 중)	2025 ~ 2026	기술 검증: 3m 수심에서 1m 아치 구조물 출력. 압축강도 25 MPa 확보.
Phase 2 (예정)	2026 ~ 2028	실전 투입: 10m 실해역에서 10 평방미터 대형 구조물 자율 건설.

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3. 2026년 1월, 코넬 대학교가 보여준 혁신

최근 코넬 대학교 연구팀이 발표한 성과는 Trenton 프로그램의 성공 가능성을 한층 높였습니다.

• 현지 재료의 마법(In-situ Materials): 육지에서 시멘트를 실어 나를 필요가 없습니다. 해저의 모래와 진흙을 90% 이상 활용하여 콘크리트를 만들어냅니다. 군사 물류의 패러다임을 바꾸는 혁신입니다.
• 자가 치유 바인더: 해수와 반응하여 즉각적으로 점도를 높이는 특수 바인더를 통해 워시아웃 문제를 획기적으로 해결했습니다.

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4. 미래의 해양 지형도: 군사에서 민간까지

Trenton 기술이 완성되면 어떤 변화가 올까요?

1. 신속한 해군 기지 구축: 적지 해안이나 원격지에서 며칠 만에 방어벽과 보급 기지를 '출력'합니다.
2. 해양 생태계 복원: 훼손된 산호초를 대신할 맞춤형 인공 어초를 수중에서 즉석 제작합니다.
3. 기후 위기 대응: 해수면 상승에 대비한 해안선 보강 구조물을 인간의 개입 없이 로봇군단이 자율적으로 건설합니다.

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마치며: 데이터가 굳히는 콘크리트

결국 Trenton의 핵심은*"데이터"입니다. 탁한 수중 환경을 스캔하는 센서 데이터, 실시간으로 출력을 보정하는 알고리즘이 없다면 불가능한 일입니다. 이는 현재 우리가 주목하는 AI 기반 자율 의사결정 체계가 물리 세계와 만나는 가장 거대한 접점이 될 것입니다.