해당 장치는 하루에 1.6 갤런(6 리터)의 식수 포집이 가능하다고 알려져 있습니다.
두 명의 대학 졸업생이 공기 중의 희박한 습기만으로 하루 약 6리터(약 1.6갤런)의 식수를 생산할 수 있는 3D 프린팅 장치를 설계했습니다. 'Water from Air'라는 이름의 이 프로젝트는 3D 프린팅 기술, 첨단 소재, 그리고 대기 중 수 생성(Atmospheric Water Generation, AWG)이라는 자연 현상을 활용하여 공기 중의 물을 응축시킵니다. 특히 이들은 이 목표를 휴대 가능하면서도 경제적인 장치로 실현하는 것을 목표로 했습니다.
물에 쉽게 접근할 수 있다면 이러한 문제는 쉽게 떠올리지 않을 수 있지만, 'Water from Air'를 설계한 루이자 그라우페(Louisa Graupe)와 줄리카 슈바르츠(Julika Schwarz)는 전 세계적으로 물 안보가 위협받는 수십억 명의 삶에 관심을 갖게 되면서 이 문제에 도전하게 되었습니다. 세계 경제 포럼(World Economic Forum) 자료에 따르면, "전 세계 인구의 약 72%가 물 안보 문제에 직면해 있으며, 그중 8%는 심각한 물 안보 위험에 처해 있다"고 합니다. 3D 프린팅 인더스트리 블로그는 "대기에서 물을 수확하는 기존 시스템은 종종 대규모이며, 고가이고, 기술적으로 까다롭다"고 지적합니다.
같은 블로그는 Water from Air 장치가 3D 프린팅, 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글라이콜(PETG) 소재를 이용한 성형 적층 모델(fused deposition modeling), 그리고 스테레오리소그래피(SLA)로 제작된 불투명한 뚜껑 등을 활용한다고 설명합니다.
3D 프린팅으로 제작된 팬 및 펌프리스 액체 냉각기는 데이터 센터에 600와트의 냉각 능력을 제공할 수 있습니다.
데스크톱 재활용이 3D 프린터 폐기물 문제를 해결할 수 있을까요?
제공된 도표와 텍스트를 종합해 볼 때, 해당 장치에서 3D 프린팅되지 않은 부품 중 어떤 부분을 별도로 조달해야 하는지 완전히 명확하지 않습니다. 예를 들어, 'Water from Air' 장치는 "미세한 스펀지처럼 작용하는 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks, porous materials)"를 중심으로 작동한다고 언급되어 있습니다. 이 소재가 3D 프린팅이 가능한지 의문입니다. 이 핵심 구성 요소는 뚜껑을 열었을 때 물 분자를 포집하는 역할을 합니다. 물은 응축되어 뚜껑을 닫으면 장치의 별도 부분으로 떨어지게 됩니다.
실제 'Water from Air' 장치는 제시된 바에 따르면 하루에 12번의 응축 주기를 달성할 수 있다고 합니다. 관련 문서와 다이어그램에 따르면, 2시간마다 약 500ml(약 17 fl oz)의 식수를 얻을 수 있으며, 이를 통해 하루 6리터(약 1.6갤런)의 식수를 확보하게 되는 것입니다.
'Water from Air' 장치는 한 사람이 수분 유지를 위해 1.5리터가 필요하다고 가정했을 때, 4인 가족을 위한 충분한 깨끗한 물을 공급할 수 있다고 주장합니다. 다만, 이는 개인의 신체 크기, 일일 활동량, 그리고 생활 환경에 따라 달라질 수 있습니다.
이 프로젝트에 3D 프린팅 기술이 적용된 배경에는 이 기술이 지닌 잘 알려진 신속한 시제품 제작(rapid prototyping) 이점과 유연성이 있었습니다. 또한 세척과 수리가 용이하도록 모듈화되었다는 장점도 있습니다. 졸업생들은 나아가 3D 프린팅이 이 디자인을 전 세계적으로 보급하고 민주화하는 데 기여할 수 있다고 전망합니다.
현재까지의 진전이 매우 중요한 해결책처럼 보일지라도, 'Water from Air' 설계자들은 자신들의 설계가 아직 프로토타입임을 인정합니다. 하지만 이들은 언젠가 "전체 지역 사회에 봉사할 수 있는" 장치를 개발하기를 희망합니다.
물 안보 문제 해결을 위한 3D 프린팅 기술 연구가 이번이 처음은 아닙니다. 3D 프린팅 인더스트리 블로그는 3D 프린팅된 플라스틱 슬래브가 물을 여과하고 햇빛을 활용하여 미생물을 비활성화했던 과거 연구 사례를 상기시키기도 했습니다. 또한 다른 연구자들은 3D 프린팅 기술을 역삼투(reverse osmosis)에 적용하여 물 담수화 및 정화에 이용한 바 있습니다.
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