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3D 프린터로 팔을 만든다? 전자의수
지난 2015년, 영화 ‘아이언맨’의 주인공 로버트 다우니 주니어가 팔이 없는 소년에게 로봇팔을 선물하는 영상이 공개돼 큰 감동을 줬어요. 그런데 사실 이 로봇팔을 만든 주인공은 미국 센트럴 플로리다대학교 공과대 학생들이에요.

이들은 선천적이거나 사고로 팔을 잃은 어린이들에게 3D프린터로 직접 만든 전자의수를 선물했어요. 사실 기존 전자의수의 가격은 최소 3000만 원 이상으로 무척 비싸요. 그 이유는 사람마다 절단 부위와 모양이 다르기 때문에 일일이 디자인해서 틀을 만들기 때문이죠.

하지만 3D프린터를 이용하면 100만 원 대의 저렴한 비용으로 전자의수를 만들 수 있어요. 전자의수에는 센서, 모터 등 팔 한쪽에만 70~80여 개의 부품이 들어가요. 3D프린터를 활용하면 이런 부품들을 훨씬 빠르고 저렴하게 만들 수 있어요.

게다가 신체 사이즈에 따라 맞춤형으로 만들 수 있어서 성장하는 어린이들에게 큰 장점이지요.

또한 3D프린팅 전자의수를 개발하는 전 과정은 온라인에 공개돼 있어요. 관심만 있으면 누구나 3D프린팅 전자의수를 개발하고 개량하는 과정에 직접 참여할 수 있지요.

경제적으로 어려운 사람들도 3D프린터를 이용해 팔을 가질 수 있도록 돕는 움직임은 전세계적으로 확산되고 있어요. 영국의 ‘오픈 핸드 프로젝트’, 일본의 ‘핵베리’, 시리아 난민캠프의 ‘ROW', 우리나라의 기업 ‘만드로’ 등이 있답니다.

만드로에서 공개한 3D프린팅 전자의수 부품들.
3D프린터로 출력한 외피와 각종 센서, 모터 등이 보인다.

 

산간 오지까지 안전하게! 백신 냉장고
서울대학교 기계항공공학부 안성훈 교수팀은 개발도상국에서도 안전하게 백신을 보관할 수 있는 ‘백신 냉장고’를 개발했어요. 백신은 병원균을 약하게 만든 거예요. 약한 병원균을 주사해 면역력을 갖게 되면 진짜 병원균에 감염되더라도 질병을 예방할 수 있지요.

백신에는 보통 살아 있는 균이 들어있기 때문에 2~8℃를 유지해야 돼요. 그래서 백신 전문 운송 차량으로 운반하지만, 도로 사정이 안 좋은 개발도상국에서는 주로 오토바이를 이용해요. 그러다 보니 적정 온도를 유지하기 어려워 백신이 변질되기 쉽지요.

안성훈 교수팀은 오토바이의 발전기와 배터리에 연결해 쓸 수 있는 백신 냉장고를 개발했어요. 백신 냉장고에는 ‘펠티어 효과’라는 원리가 숨어 있어요. 펠티어 효과는 두 종류의 금속에 전류를 흘려 주면 온도 차이가 생기는 현상이에요. 제벡효과와 정반대지요.

즉, 오토바이의 발전기를 백신 냉장고에 연결해 전류를 흘리면, 한쪽 면에서는 ●흡열이 일어나 온도가 낮아지고, 다른 면에서는 ●발열이 일어나 온도가 높아져요. 이때 온도가 낮아지는 쪽을 백신 냉장고로 활용한 거죠.

●흡열 : 주위로부터 열을 흡수하는 반응.
●발열 : 주위로 열을 방출하는 반응.

안성훈 교수팀은 아프리카 말라위와 탄자니아에 백신 냉장고 3대를 보급했고, 올해 케냐와 네팔에도 전달할 예정이랍니다.