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3D 프린팅과 자기 부상으로 건설에 혁명을 일으키면서 주택 가격 폭락: 도시의 미래 P3

David Tal, 발행인, 미래학자
@DavidTalWrites
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화, 09 / 15 / 2020 - 09 : 04

성인이 되기 위해 고군분투하는 밀레니얼 세대에게 가장 큰 장애물 중 하나는 특히 그들이 살고 싶은 곳인 도시에서 폭발적인 주택 소유 비용입니다.

2016년 현재 제 고향 캐나다 토론토에서 새 집의 평균 가격은 현재 백만 달러 이상; 한편, 콘도미니엄의 평균 가격은 $500,000를 넘어서고 있습니다. 비슷한 스티커 충격이 전 세계 도시의 첫 주택 구입자들에게 느껴지고 있습니다. 제 1 부 이 도시의 미래 시리즈의.

그러나 주택 가격이 급락하는 이유를 자세히 살펴보고 2030년대 후반까지 주택 흙을 싸게 만들 새로운 기술을 살펴보겠습니다.

주택 가격 인플레이션과 정부가 이에 대해 거의 조치하지 않는 이유

주택 가격과 관련하여 스티커 쇼크의 대부분이 실제 주택보다 토지 가치에서 더 많이 발생한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그리고 토지 가치, 인구 밀도, 엔터테인먼트, 서비스 및 편의 시설에 대한 근접성, 주변 기반 시설 수준을 결정하는 요소에 관해서는 대부분의 요소보다 순위가 높습니다.

그러나 토지의 가치를 결정짓는 더 큰 요인은 특정 지역의 전체 주택 수요입니다. 그리고 이 수요가 우리 주택 시장을 과열시키는 원인입니다. 2050년까지 거의 70 비율 전 세계 인구의 90%가 북미와 유럽에서 도시에 거주할 것입니다. 사람들은 도시로, 도시 생활 방식으로 몰려들고 있습니다. 그리고 대가족뿐만 아니라 독신자와 자녀가 없는 부부도 도시형 주택을 찾고 있어 이러한 주택 수요가 더욱 급증하고 있습니다.

물론 도시가 증가하는 수요를 충족할 수 있다면 이 중 어느 것도 문제가 되지 않을 것입니다. 불행히도 오늘날 지구상의 어떤 도시도 그렇게 할 만큼 충분히 빠르게 새 주택을 짓지 못하고 있습니다. 따라서 수요와 공급 경제의 기본 메커니즘이 수십 년에 걸친 주택 가격 상승을 부채질하게 만듭니다.

물론 유권자인 사람들은 집을 살 여유가 없는 것을 별로 좋아하지 않습니다. 이것이 바로 전 세계 정부가 저소득층이 대출을 받거나(ahem, 2008-9) 첫 주택을 구입할 때 상당한 세금 감면을 받을 수 있도록 다양한 보조금 계획으로 대응한 이유입니다. 사람들이 돈이 있거나 해당 주택을 사기 위한 대출 승인을 받을 수만 있다면 집을 살 것이라고 생각합니다.

BS입니다.

다시 말하지만, 이 모든 미친 집값 상승의 이유는 집을 사고 싶어하는 사람들(수요)의 수에 비해 집(공급)이 부족하기 때문입니다. 사람들에게 대출에 대한 액세스 권한을 부여한다고 해서 이러한 근본적인 현실이 해결되는 것은 아닙니다.

생각해 보십시오. 모든 사람이 50만 달러의 모기지론에 접근할 수 있게 된 다음 같은 수의 제한된 주택을 놓고 경쟁한다면 구매할 수 있는 몇 안 되는 주택에 대한 입찰 전쟁이 일어날 뿐입니다. 이것이 도시의 중심가에 있는 작은 집들이 요구 가격보다 200~XNUMX% 더 높은 가격을 끌어들일 수 있는 이유입니다.

정부는 이것을 알고 있습니다. 그러나 그들은 또한 주택을 소유한 유권자의 더 많은 비율이 주택 가치가 매년 상승하는 것을 선호한다는 것을 알고 있습니다. 이것이 정부가 주택 수요를 충족하고 주택 가격 인플레이션을 종식시키기 위해 방대한 수의 공공 주택을 건설해야 하는 우리 주택 시장에 필요한 수십억 달러를 쏟아 붓지 않는 큰 이유입니다.

한편, 민간 부문의 경우 신규 주택 및 콘도 개발로 이러한 주택 수요를 충족하는 것이 더 좋겠지만 현재 건설 인력 부족과 건축 기술의 한계로 인해 이 과정이 더디게 진행되고 있습니다.

이런 상황에서 밀레니얼 세대가 30대가 되기 전에 부모의 집 지하실에서 나갈 희망이 있을까?

건설의 합법화

다행히 밀레니얼 세대에게는 성인이 되기 위한 희망이 있습니다. 현재 테스트 단계에 있는 많은 신기술은 비용을 낮추고 품질을 개선하며 새 집을 짓는 데 필요한 시간을 줄이는 것을 목표로 합니다. 이러한 혁신이 건설 산업의 표준이 되면 연간 신규 주택 개발 건수를 크게 증가시켜 주택 시장의 수요-수급 불균형을 해소하고 수십 년 만에 처음으로 주택을 다시 저렴하게 구입할 수 있게 될 것입니다.

('마침내! 내 말이 맞나?'라고 35세 미만의 사람들이 말합니다. 이제 나이가 많은 독자들은 은퇴 계획을 부동산 투자에 기초하기로 한 결정에 의문을 제기할 수 있습니다. 이에 대해서는 나중에 다루겠습니다.)

오늘날의 건설 프로세스를 거대한 레고 빌드로 변환하는 것을 목표로 하는 세 가지 비교적 새로운 기술을 사용하여 이 개요를 시작하겠습니다.

조립식 건물 구성 요소. 중국 개발자가 57층 건물을 지었습니다. 19 일. 어떻게? 조립식 건물 구성 요소의 사용을 통해. 건설 과정에 대한 이 타임랩스 비디오를 시청하십시오.

사전 단열된 벽, 사전 조립된 HVAC(에어컨) 시스템, 사전 마감된 지붕, 전체 강철 건물 프레임 - 조립식 건물 구성요소를 사용하려는 움직임이 건설 산업 전반에 빠르게 확산되고 있습니다. 그리고 위의 중국 예를 기반으로 하면 왜 그런지는 미스터리해서는 안됩니다. 조립식 건물 구성 요소를 사용하면 건설 시간이 단축되고 비용이 절감됩니다.

조립식 구성 요소는 재료 낭비를 줄이고 건설 현장으로의 운송 횟수를 줄이므로 환경 친화적입니다. 즉, 처음부터 건축물을 짓기 위해 원자재와 기초자재를 건설현장으로 운반하는 것이 아니라, 대부분의 건축물을 중앙집중식 공장에서 사전 건설한 후 현장으로 배송해 간단하게 조립하는 방식이다.

3D 인쇄된 조립식 건물 구성 요소. 3D 프린터에 대해서는 나중에 훨씬 더 자세히 논의할 것이지만 주택 건설에 처음으로 사용하는 것은 조립식 건물 구성 요소의 생산이 될 것입니다. 특히, 3D 프린터가 레이어별로 개체를 만들 수 있다는 것은 건물 구성 요소 생산과 관련된 폐기물의 양을 더욱 줄일 수 있음을 의미합니다.

3D 프린터는 배관, 전선, HVAC 채널 및 단열재용 도관이 내장된 건물 구성요소를 생산할 수 있습니다. 특정 고객 요청에 따라 다양한 전자 제품(예: 스피커) 및 가전 제품(예: 전자레인지)을 설치하기 위해 기성품 구획이 있는 전체 조립식 벽을 인쇄할 수도 있습니다.

로봇 건설 노동자. 점점 더 많은 건물 구성 요소가 사전 제작되고 표준화됨에 따라 로봇을 건설 프로세스에 참여시키는 것이 더욱 실용적이 될 것입니다. 이것을 고려하십시오. 로봇은 이미 정밀 조립을 요구하는 비싸고 복잡한 기계인 우리 자동차의 대다수를 조립하고 있습니다. 이 동일한 조립 라인 로봇은 조립식 구성 요소를 대량으로 제작하고 인쇄하는 데 사용될 수 있고 곧 사용될 것입니다. 그리고 이것이 산업 표준이 되면 건설 가격이 상당히 떨어지기 시작할 것입니다. 하지만 여기서 멈추지 않을 것입니다.

우리는 이미 로봇 벽돌공 (아래 참조). 머지 않아 우리는 현장에서 대형 조립식 건물 구성 요소를 조립하기 위해 인간 건설 노동자와 함께 작업하는 다양한 특수 로봇을 보게 될 것입니다. 이것은 건설 속도를 증가시킬 뿐만 아니라 건설 현장에 필요한 총 상인 수를 감소시킬 것입니다.

건설 규모 3D 프린터의 부상

오늘날 대부분의 타워 건물은 연속 성형이라고 하는 공정을 사용하여 건설됩니다. 여기서 각 층은 성형 보드 내부에 부어진 콘크리트를 양생하여 건설됩니다. 3D 프린팅은 그 과정을 다음 단계로 끌어올릴 것입니다.

3D 프린팅은 컴퓨터에서 생성된 모델을 인쇄 기계에서 레이어별로 구축하는 적층 제조 프로세스입니다. 현재 대부분의 3D 프린터는 복잡한 플라스틱 모델(예: 항공 우주 산업의 풍동 모델), 프로토타입(예: 플라스틱 소비재) 및 구성 요소(예: 자동차의 복잡한 부품)를 만드는 데 사용됩니다. 더 작은 소비자 모델은 다양한 플라스틱 가제트 및 예술 작품 생산을 위해 대중화되었습니다. 아래에서 이 짧은 동영상을 시청하세요.

그러나 이러한 3D 프린터가 그 자체로 다재다능함을 입증한 만큼, 향후 10~3년은 건설 산업에 막대한 영향을 미칠 훨씬 더 발전된 능력을 개발하게 될 것입니다. 먼저 플라스틱을 사용하여 재료를 인쇄하는 대신 건설 규모의 3D 프린터(높이와 너비가 24~XNUMX층이며 성장하는 프린터)는 시멘트 모르타르를 사용하여 실제 크기의 주택을 한 겹씩 지을 것입니다. 아래의 짧은 비디오는 XNUMX시간 동안 XNUMX채의 집을 지은 중국산 XNUMXD 프린터 프로토타입을 보여줍니다.

이 기술이 성숙해짐에 따라 대규모 3D 프린터는 정교하게 설계된 주택과 전체 고층 건물을 부분적으로(앞서 설명한 3D 인쇄된 조립식 건물 구성 요소 기억) 또는 전체 현장에서 인쇄할 것입니다. 일부 전문가들은 이 거대한 3D 프린터가 성장하는 지역 사회 내부에 임시로 설치되어 주변에 주택, 커뮤니티 센터 및 기타 편의 시설을 짓는 데 사용될 수 있다고 예측합니다.

전반적으로 이러한 미래 3D 프린터가 건설 산업에 도입할 XNUMX가지 주요 이점이 있습니다.

재료 결합. 오늘날 대부분의 3D 프린터는 한 번에 하나의 재료만 인쇄할 수 있습니다. 전문가들은 이러한 건설 규모의 3D 프린터가 한 번에 여러 재료를 인쇄할 수 있을 것으로 예측합니다. 여기에는 경량, 내식성, 믿을 수 없을 정도로 강한 건물 또는 건물 구성 요소를 인쇄하기 위해 그래핀 유리 섬유로 플라스틱을 강화하는 것과 금속과 함께 플라스틱을 인쇄하여 진정으로 독특한 구조를 인쇄하는 것이 포함될 수 있습니다.

재료 강도. 유사하게, 더 다양한 재료를 인쇄할 수 있게 되면 이러한 3D 프린터는 대부분의 현재 건설 형태보다 훨씬 더 강한 콘크리트 벽을 만들 수 있습니다. 참고로 기존 콘크리트는 제곱인치당 7,000파운드(psi)의 압축 응력을 견딜 수 있으며 최대 14,500은 고강도 콘크리트로 간주됩니다. 초기 프로토타입 3D 프린터 윤곽 공예 인상적인 10,000psi에서 콘크리트 벽을 인쇄할 수 있었습니다.

저렴하고 낭비가 적습니다. 3D 프린팅의 가장 큰 장점 중 하나는 개발자가 건설 프로세스와 관련된 폐기물의 양을 크게 줄일 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 현재 건설 프로세스는 원자재와 표준화된 부품을 구매한 다음 완성된 건물 구성 요소를 잘라내어 조립하는 과정을 포함합니다. 초과 자재 및 스크랩은 전통적으로 비즈니스 비용의 일부였습니다. 한편, 3D 프린팅을 통해 개발자는 완성된 건물 구성 요소를 프로세스에서 한 방울의 콘크리트 낭비 없이 사양에 따라 완전히 인쇄할 수 있습니다.

일부 전문가 이를 통해 건설 비용을 30~40%까지 절감할 수 있을 것으로 예측합니다. 개발자는 또한 자재 운송 비용 감소와 구조물 건설에 필요한 총 인력 감소로 인한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

생산 속도. 마지막으로, 앞서 3D 프린터로 24시간 동안 XNUMX채의 집을 지은 중국 발명가가 언급했듯이 이 프린터는 새로운 건축물을 짓는 데 필요한 시간을 상당히 줄일 수 있습니다. 그리고 위의 요점과 유사하게, 건설 시간의 단축은 모든 건설 프로젝트에서 상당한 비용 절감을 의미합니다.

건물이 새로운 높이에 도달하도록 돕는 Willy Wonky 엘리베이터

이러한 건설 규모의 3D 프린터가 획기적이 될 것이지만 건설 산업을 뒤흔드는 획기적인 혁신은 이뿐만이 아닙니다. 다가오는 XNUMX년에는 건물을 훨씬 더 높고 정교한 모양으로 세울 수 있는 새로운 엘리베이터 기술이 도입될 것입니다.

이를 고려하십시오. 평균적으로 기존의 강철 로프 엘리베이터(24명의 승객을 태울 수 있는 엘리베이터)의 무게는 최대 27,000kg이고 연간 130,000kWh를 소비할 수 있습니다. 이들은 평균적인 사람이 사용하는 하루 24번의 엘리베이터를 수용하기 위해 7시간 작동해야 하는 중장비입니다. 우리 건물의 엘리베이터가 가끔 고장날 때마다 우리가 불평할 수 있지만, 실제로 그들이 생각하는 것보다 더 자주 서비스를 중단하지 않는다는 것은 놀라운 일입니다.

이러한 엘리베이터는 일상적인 작업에서 고군분투하는 까다로운 작업 부하를 해결하기 위해 다음과 같은 회사에서 코네는 엘리베이터 수명을 두 배로 늘리고 마찰을 60%, 에너지 소비를 15% 줄이는 새로운 초경량 엘리베이터 케이블을 개발했습니다. 이와 같은 혁신을 통해 엘리베이터는 현재의 두 배인 1,000미터(XNUMX킬로미터)까지 올라갈 수 있습니다. 또한 건축가는 더 높은 미래 건물을 설계할 수 있습니다.

그러나 더욱 인상적인 것은 독일 회사인 ThyssenKrupp의 새로운 엘리베이터 디자인입니다. 그들의 엘리베이터는 케이블을 전혀 사용하지 않습니다. 대신 그들은 자기 부상(자기 부상)을 사용하여 일본의 공중 부양 고속 열차와 유사하게 엘리베이터 캐빈을 위아래로 활공합니다. 이 혁신을 통해 다음과 같은 몇 가지 흥미로운 이점을 얻을 수 있습니다.

더 이상 건물 높이 제한이 없습니다. 공상 과학 높이에서 건물을 건설할 수 있습니다.
자기 부상 엘리베이터는 마찰이 없고 움직이는 부품이 훨씬 적기 때문에 서비스가 더 빨라집니다.
수평 및 수직으로 움직일 수 있는 엘리베이터 캐빈은 Willy Wonka 스타일입니다.
두 개의 인접한 엘리베이터 샤프트를 연결하여 엘리베이터 캐빈이 왼쪽 샤프트를 타고 오른쪽 샤프트로 이동하고 오른쪽 샤프트를 따라 이동하고 다음 회전을 시작하기 위해 왼쪽 샤프트로 다시 이동할 수 있도록 하는 기능.
여러 캐빈(고층 건물의 수십 개)이 이 회전으로 함께 이동할 수 있어 엘리베이터 운송 용량이 최소 50% 증가하는 동시에 엘리베이터 대기 시간이 30초 미만으로 단축됩니다.

작동 중인 이 자기 부상 엘리베이터에 대한 설명을 보려면 아래 ThyssenKrupp의 간단한 비디오를 시청하십시오.

미래의 건축

로봇 건설 노동자, 3D 인쇄 건물, 수평으로 이동할 수 있는 엘리베이터 - 2030년대 후반까지 이러한 혁신은 현재 건축가의 상상력을 제한하는 거의 모든 기술적 장애물을 허물게 될 것입니다. 3D 프린터를 사용하면 전례 없는 기하학적 복잡성으로 건물을 건설할 수 있습니다. 디자인 트렌드는 보다 자유롭고 유기적으로 변할 것입니다. 새로운 모양과 재료의 새로운 조합은 2030년대 초까지 완전히 새로운 포스트모던 건축 미학이 등장할 수 있도록 합니다.

한편, 새로운 자기 부상 엘리베이터는 모든 높이 제한을 제거하고 수평 엘리베이터 샤프트를 이웃 건물에 건설할 수 있기 때문에 건물 간 운송의 새로운 모드를 도입할 것입니다. 마찬가지로 전통적인 엘리베이터가 우뚝 솟은 고층 건물의 발명을 가능하게 한 것처럼 수평 엘리베이터도 크고 넓은 건물의 개발을 촉진할 수 있습니다. 즉, 수평 엘리베이터가 주변을 더 쉽게 이동할 수 있기 때문에 전체 도시 블록을 덮는 단일 고층 건물이 더 보편화될 것입니다.

마지막으로 로봇과 조립식 건물 구성 요소는 건설 비용을 너무 낮추어 건축가가 이전에 한푼도 아끼지 않는 개발자의 디자인으로 훨씬 더 창의적인 자유를 누릴 수 있게 할 것입니다.

저렴한 주택의 사회적 영향

함께 사용하면 위에서 설명한 혁신을 통해 새 주택을 짓는 데 필요한 비용과 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 그러나 항상 그렇듯이 새로운 기술은 긍정적인 측면과 부정적인 측면을 모두 가져옵니다.

부정적인 관점에서는 이러한 기술로 인해 가능해진 신규 주택 과잉이 주택 시장의 수급 불균형을 빠르게 시정할 것이라고 본다. 이것은 대부분의 도시에서 전반적으로 주택 가격을 낮추기 시작하여 궁극적인 은퇴를 위해 주택의 시장 가치 상승에 의존하는 현재 주택 소유자에게 부정적인 영향을 미칩니다. (공평하게 말하면, 인기있는 지역이나 고소득 지역의 주택은 평균보다 가치가 더 많이 유지됩니다.)

주택 가격 인플레이션이 2030년대 중반까지 평평해지기 시작하고 아마도 심지어는 줄어들기 시작하면서 투기적인 주택 소유자들은 잉여 재산을 한꺼번에 팔기 시작할 것입니다. 전체 주택 시장이 수십 년 만에 처음으로 구매자 시장이 될 것이기 때문에 이러한 모든 개별 매도의 의도하지 않은 영향은 주택 가격의 더 급격한 하락입니다. 이 사건은 현재로서는 그 정도를 예측할 수 없는 지역적 또는 세계적 수준에서 일시적인 경기 침체를 일으킬 것입니다.

궁극적으로 2040년대에는 주택이 너무 많아져서 시장이 상품화될 것입니다. 주택 소유는 더 이상 과거 세대의 투자 매력을 지배하지 않습니다. 그리고 앞으로의 도입으로 기초 소득, 우리의 설명 일의 미래 시리즈에서 사회적 선호도는 주택 소유보다 임대로 전환될 것입니다.

이제 긍정적인 시각이 조금 더 분명해졌습니다. 주택 시장에서 낙찰된 젊은 세대는 마침내 자신의 주택을 소유할 수 있게 되어 더 이른 나이에 새로운 수준의 독립성을 갖게 될 것입니다. 노숙자는 과거의 일이 될 것입니다. 그리고 전쟁이나 기후 변화로 인해 집에서 쫓겨난 미래의 난민들은 존엄하게 수용될 것입니다.

전반적으로 Quantumrun은 긍정적인 관점의 사회적 이점이 부정적인 관점의 일시적인 재정적 고통보다 더 크다고 생각합니다.

우리의 미래 도시 시리즈는 이제 막 시작되었습니다. 아래의 다음 장을 읽으십시오.