쉴드 토사 자원화 및 저탄소 건설을 촉진하기 위해 미생물 유도 마그네슘 산화물 탄산화(MIMC) 기술과 3D 프린팅을 결합하여 건축 구조에 사용할 수 있는 쉴드 토사 기반 재료를 제작하였다. 콘크리트 3D 프린팅 기술을 이용하여 쉴드 토사를 기반 재료로, 미생물 탄산 마그네슘을 결합재로 사용하는 실험 연구를 수행하였으며, 산화 마그네슘 혼입량(0%, 5%, 10%, 20%)과 모래-재 비율(0.5, 1.0, 1.5)을 조절하여 프린팅 모르타르의 유동성 및 프린팅 블록의 이방성 강도 특성을 체계적으로 평가하였고, 몰드 성형 시편과 비교하였다. 주사 전자 현미경을 활용해 서로 다른 배합재 하에서 시험편의 미세구조 차이를 분석하였다. 결과는 산화 마그네슘 혼입량이 재료의 유동성과 강도에 유의한 영향을 미치며, 수해액 혼입량 증가에 따라 모르타르 유동도가 증가하고, 같은 수해액 혼입량에서는 산화 마그네슘 혼입량 증가에 따라 유동도가 먼저 증가하다가 감소하는 경향이 있음을 나타냈다. 산화 마그네슘 혼입량이 20%일 때 강도는 최고였으며, 산화 마그네슘 증가에 따라 강도는 멱함수적으로 증가하였다. 모래-재 비율은 강도에 큰 영향을 미치지 않았고, 3D 프린팅 시편의 강도 이방성은 뚜렷하지 않았으며, 몰드 성형 시편이 진동 다짐으로 인해 더 높은 강도를 보였다. 미세구조는 산화 마그네슘이 탄산마그네슘 수화물 결정 생성 및 형태 규칙성과 분포 밀도를 개선함을 보여주었다.

쉴드 토사; 미생물 탄산 산화 마그네슘; 3D 프린팅; 강도; 이방성