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[기술 리포트] 3D 프린팅 기술로 코로나19에 맞서는 방법

입력 : 2020.05.26 14:06

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[헬로티]


▷▶텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments) 


신종 코로나바이러스감염증(이하 코로나19)이 세계적으로 확산되면서 마스크는 침방울이 튀는 것을 막고 바이러스가 묻은 손이 코, 입 등을 만질 수 없게 하는 역할을 해, 손 씻기와 함께 코로나19 예방에 필수 요소가 되었다. 자연스럽게 전 세계적으로 마스크 수요와 공급의 균형이 깨지면서 마스크 확보를 위한 각축전이 벌어지고 있다. 



코로나19 팬데믹으로 인해 마스크를 비롯한 방역용품, 의료장비의 공급이 부족한 가운데, 오마르 바다르(Omar Badar) TI 말레이시아 어셈블리 엔지니어링 매니저와 TI 말레이시아 팀은 마스크, 테스트용 면봉 등 주요 의료 장비 및 물자 생산에 3D 프린팅 기술을 활용하며 코로나19 극복을 위한 노력에 동참하고 있다. 


오마르는 3D 프린팅을 취미삼아 다양한 시도를 해왔는데, 그의 동료들로부터 영감을 받아 코로나19와 맞서고 있는 의료종사자들을 위한 마스크를 생산하기 시작했다. 그는 “코로나19와의 싸움에서 이기기 위해 강력한 조치가 절실히 필요한 시기다. TI의 기술 자원을 활용해 도움을 줄 수 있어서 기쁘다”고 전했다. 


오마르는 연구 끝에 얻은 3D 프린팅 마스크 디자인으로 첫 프로그래밍 작업을 시작했고, 쿠알라룸푸르에 위치한 TI 제조 공장에서의 생산 제안서를 작성하는 등 적극적으로 나섰다. 오마르는 더 빠르고 쉽게 조립할 수 있도록 마스크의 디자인을 고안했기 때문에, 제작 시간을 절반으로 줄일 수 있다. 그로부터 3일 후, 첫 시제품 생산에 돌입했다. 


발빠른 대응의 결실로 현재 하루에 약 20개의 마스크가 생산되고 있으며, 생산된 마스크는 매주 공공 의료진에게 전달된다. 뿐만 아니라, TI는 코로나19를 예방하고 타격을 입은 지역 사회를 돕고자 말레이시아와 필리핀에 각각 25만 달러를 기부했다. 


▲3D 프린팅


비극 속에서 피어나는 희망 

미국 텍사스에서는 한 가족이 지역사회를 코로나19 확산으로부터 막기 위해 집에서 직접 마스크를 제작해 배포하고 있는데, 그 주인공이 어린 소년이었기에 눈길을 끌고 있다. TI 임직원 자녀인 12살 소년 도날드 도락(Donald Dorak)은 타고난 문제 해결사다. 그는 가족들은 물론 이웃 주민들이 코로나19로 인해 어려운 상황에 직면하자 이를 극복하기 위한 방안을 생각해낸다. 바로 3D 프린팅 마스크 아이디어를 떠올린 것이다. 그는 곧장 디자인 셋업에 대한 온라인 교육 영상을 숙지한 후 집에 있던 3D 프린트를 가지고 곧바로 마스크 제작에 돌입했다.


제작된 마스크는 3D마스크 디자인 단체 ‘메이크 더 마스크(Make the Masks)’의 도움으로 단체 자원봉사자들의 지원을 받아 배포되었다. 이에 그치지 않고 도날드는 캠페인 확장을 위해 이웃들에게 도움을 청했다. 노스 텍사스 지역에서는 11대의 3D프린터가 추가되어 하루에 마스크 5개를 생산하고 있다. 뿐만 아니라 그의 가족 모두가 캠페인에 참여해 지역사회를 돕기 위해 앞장서고 있다. 그의 형 다니엘 도락(Daniel Dorak)은 자원봉사자와 현장의 요청을 관리하기 위한 웹사이트를 제작했고, TI DLP 제품의 고객 품질 엔지니어인 마크 도락(Mark Dorak)과 그의 어머니 도니 도락(Doni Dorak)은 조립 및 마감 작업을 담당하는 등 각자의 업무를 나눠서 체계적인 생산을 위해 힘을 보탰다.


도니 도락은 “우리 가족은 훌륭한 생산 라인”이라며, “지역 사회에 힘이 되고자 하는 작은 마음에서부터 시작해, 온 가족이 함께 힘을 모아 이웃의 참여를 이끌어내는 등 긍정적인 변화를 만들어낼 수 있어 기쁘다”고 말했다. 


메이크 더 마스크는 생산된 마스크를 지역 노인을 비롯해 간호사, 의사, 소방관 등에게 전달하고 있다. 또한, 뉴욕의 지역 의료 자원봉사자들에게도 10개의 마스크를 보냈다. 현재 ‘노스 텍사스 마스크 메이커’를 비롯해 도움이 필요한 의료 관련 기관과 자원봉사자를 연계하는 여러 단체들을 비롯해 임상용 마스크로 승인 받기 위해 지역 의료기관들과도 긴밀하게 협력하고 있다. 


▲TI 임직원 자녀인 12살 소년 도날드 도락(Donald Dorak)은 코로나19를 극복하기 위한 방안으로 3D 프린팅 마스크 아이디어를 떠올렸다. 


어려운 시기에 이루는 혁신

이렇듯 엔지니어가 아니라더라도 취미, DIY, 또는 그 외 용도로 3D 프린터를 갖고 있는 사람이라면 누구든지 위기 상황에서 문제에 대한 새로운 해결책을 자연스럽게 이끌어 낼 수 있다. 


3D 프린터 제조업체 스트린트레이(SprintRay)의 핵심 고객층은 의료 산업에 기반을 두고 있으며, 코로나19 위기를 해결하는 데 도움을 되고 싶다는 치과 전문의 고객들의 의견을 수렴해 3D 프린터를 이용해 개인 보호 장비를 만드는 방법에 대한 웹 세미나를 개최했다. 


3D 프린터로 제작한 마스크가 방역용으로 제작된 N95 마스크를 완전하게 대체할 수 있는 것은 아니다. 하지만 일반인들을 위한 마스크 수요를 상쇄해, 최전선에서 코로나 19 확진자를 돌보는 의료진들을 위한 N95 마스크 공급이 안정화될 수 있다는 측면에서 기여할 수 있다.  


의료 물자 부족을 해결하기 위해 3D 프린터를 이용해 코로나 19 테스트 면봉을 만들 수도 있다. 레이저-갈보(Laser-galvo) 기술을 사용하는 장비로 테스트 면봉 300개를 만드는데 24시간이 소요되는 반면, TI DLP 테크놀로지를 이용한 비슷한 크기의 프린터는 5시간이면 완성시킬 수 있어 획기적으로 생산시간을 앞당길 수 있다. 


▲(왼쪽부터) 노스 텍사스 지역에 사는 다니엘 도락, 마크 도락, 도니 도락, 도날드 도락은 집에서 3D 프린터로 마스크를 만든다.


제임스 롭센츠 (James Lobsenz) 스프린트레이 마케팅 이사는 “TI DLP 기술을 사용하면 다른 기술보다 비교했을 때 약4~7배가량 더 많은 양을 생산할 수 있다. 현재 의료 장비의 공급 부족 현상을 고려했을 때, 생산 속도를 향상시키는 것이 무엇보다 중요해질 것이다”라고 말했다.


트레버 도우드(Trevor Dowd) TI DLP 피코 라이트 컨트롤 제품 마케팅 엔지니어는 “누구나 스프린트레이 3D 프린터를 통해 마스크와 테스트 면봉 등의 필요한 의료 물자를 생산해 코로나19 확산을 막는데 도움의 손길을 보탤 수 있다.”며, “자사의 혁신 기술이 코로나19에 대응하기 위한 실질적인 도움으로 이어지는 사례들은 TI 모든 직원에게 큰 귀감이 되었다” 고 전했다.


/이나리 기자(eled@hellot.net)

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