과학자들이 곰팡이를 이용해 지속 가능한 건물을 키우고 있습니다

버섯으로 만든 지속 가능한 건물: 과학자들은 곰팡이의 지하 뿌리인 균사체를 함유한 유연하고 짜여진 단일 형태로 복잡한 구조를 성장시킬 수 있습니다.

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에너지를 빨아들이고 탄소를 배출하는 콘크리트의 시대는 아직 다가오고 있지만 보다 지속 가능한 건축 자재가 등장하기 시작했습니다. 그 중에는 곰팡이도 있습니다. 이 분야에서 최근 개발된 것은 섬유 주형에 주입할 수 있는 곰팡이 페이스트인 마이코크리트(mycocrete)입니다. 특별히 맛있어 보이지 않을 수도 있지만, 역시 구체적이지 않습니다. 결국, 건물은 먹기 위한 것이 아니라 사용하기 위한 것입니다.

곰팡이는 잠재적인 바이오 연료 자원, 포장 및 단열재, 동물 유래 가죽에 대한 식물 기반 대안으로 CleanTechnica의 레이더를 통과했습니다. 곰팡이로 지속 가능한 콘크리트 블록을 만들려는 아이디어도 수년 동안 확산되어 왔습니다.

예를 들어, 지난 1월 NASA는 네브래스카 대학에서 곰팡이와 남세균의 석조 기술을 결합하여 화성에 지속 가능한 건물을 건설할 수 있는 방법을 설명하는 제안서를 발표했습니다.

“이 연구는 조립식으로 만들어진 복장 요소를 화성으로 배송하는 대신 시아노박테리아와 곰팡이를 건축 인자로 사용하는 현장 건설을 통해 서식지 복장을 실현할 수 있다고 제안합니다.”라고 이 학교 공과대학의 조교수인 Conrui Grace Jin은 현장에서 설명합니다. 이는 블록이 건설 현장에서 제작된다는 것을 의미합니다.

자가 복구 생체 재료는 행성 표면의 토착 토양(일명 레골리스)을 통합하여 집에서 만든 빌딩 블록을 성장시킬 것입니다.

"합성 생물학 툴킷을 사용하여 디아조영양 시아노박테리아와 사상균으로 구성된 합성 지의류 시스템을 만들어 풍부한 바이오미네랄(탄산칼슘)과 바이오폴리머를 생산할 수 있으며, 이는 화성의 표토를 통합된 빌딩 블록에 붙일 것입니다."라고 진은 덧붙였습니다.

빌딩 블록 및 기타 곰팡이 기반 형태는 일반적으로 금형 내에서 생성됩니다. 이 과정에는 버섯이 자라는 지하 구조물인 균사체의 포자와 곡물 또는 기타 식품 공급원을 혼합하는 과정이 포함됩니다. 어둡고 곰팡이 친화적인 환경에서 시간을 보낸 후, 곰팡이는 단단한 블록이나 다른 모양으로 풀려 건조될 수 있는 조밀하고 단단히 결합된 재료로 채워집니다.

마이코크리트는 자유로운 방향으로 나아간다. 이 제품은 영국 뉴캐슬 대학의 생명공학 및 건축 환경 허브 산하 Living Textiles Research Group에서 개발한 유연한 니트 플랫폼으로 만들어졌습니다.

이 과정은 생명공학 및 생명공학 분야 프론티어(Frontiers in Bioengineering and Biotechnology) 저널에 게재된 "BioKnit: 영구 섬유 거푸집 공사에 사용하기 위한 균사체 페이스트 개발"이라는 기사에 자세히 설명되어 있습니다. 뉴캐슬은 또한 웹사이트와 보도 자료를 통해 유용한 배경 자료를 제공합니다.

논문의 교신 저자인 뉴캐슬 대학의 Jane Scott 박사는 “우리의 목표는 양모, 톱밥, 셀룰로오스와 같은 바이오 기반 재료와 결합된 균사체를 사용하여 건축 공간의 모양, 느낌 및 웰빙을 변화시키는 것입니다.”라고 설명합니다.

Scott 박사가 설명했듯이 곰팡이 기반 블록은 균사체를 사용하여 지속 가능한 건물을 만들 수 있는 잠재력을 거의 발휘하지 못합니다.

견고한 블록형 몰드의 한 가지 제약은 균사체 성장에 충분한 산소를 공급하는 것입니다. 직물 몰드는 유연하고 산소가 투과되는 표면을 제공함으로써 이 문제를 해결할 수 있지만 이는 다른 문제를 야기합니다. 유연한 직물을 균사체가 채우는 동안 원하는 모양을 유지하도록 만드는 것은 어렵습니다. 유연성은 또한 직물 주형을 포장하기 어렵게 만듭니다.

새로운 문제를 해결하기 위해 팀은 튜브 모양의 니트 몰드를 만들기로 결정했습니다. 이를 프레임에 걸어 채우는 동안 모양을 유지할 수 있습니다.

뜨개질을 하고 직조를 하지 않는 이유가 무엇인지 궁금하다면 좋은 질문입니다. Scott 박사는 “편직은 놀라울 정도로 다재다능한 3D 제조 시스템입니다.”라고 설명했습니다. "다른 직물 공정에 비해 편직 기술의 가장 큰 장점은 솔기와 낭비 없이 3D 구조와 형태를 편직할 수 있다는 것입니다."