새 필라멘트 비용 절감에 도움을 드립니다.
우리는 3D 프린팅이 워낙 보편화되면서, 그 부산물로 발생하는 폐기물 자체가 심각한 환경 문제가 된 시대를 살고 있습니다. 건축 프로젝트는 그 어느 때보다 용이해졌지만, 그 과정에서 발생하는 지지대나 실패작들은 종종 쓰레기통에 쌓여 재활용되지 못한 채 매립지로 보내지곤 합니다. 만약 이러한 필라멘트 폐기물 전체를 실제로 재활용할 수 있다면 어떨까요? 이는 새로운 개념이 아닙니다. 대규모 압출기(extrusion machines)는 이미 존재하지만, 높은 비용이 진입장벽이 되어왔습니다. ExtrudeX는 바로 이 지점을 킥스타터(Kickstarter) 캠페인을 통해 바꾸고자 합니다.
Creative3DP에서 개발한 ExtrudeX는 이름 그대로의 기능을 수행합니다. 즉, 3D 프린팅 장비를 이용하여 집에서 직접 제작할 수 있는 압출기입니다. 모터, 온도 컨트롤러, 팬 등 각종 하드웨어 부품이 필요하지만, 비용 부담이 적습니다. 실제로 CNX Software에 따르면 이러한 자재들의 예상 비용은 약 $180~$250 수준입니다.
이 장치는 어떻게 작동할까요? 모든 구성품이 장착된 베이스를 기준으로, 오른쪽에는 원료를 투입하는 호퍼(hopper)가 위치합니다. 펠릿(pellets)을 투입하면, 이 펠릿들은 내부의 교반 배럴(churning barrel)을 통과하며 열을 받게 되고, 그 반대편에는 노즐(nozzle)이 자리 잡고 있습니다. 이 배럴은 DC 모터로 구동되며, 전원 공급 장치를 가동하기 전에 사용자가 원하는 열 수준을 설정할 수 있는 온도 컨트롤러를 사용합니다.
[데스크톱 재활용 장치로 3D 프린터 폐기물 문제를 해결할 수 있을까요?]
[과학자들은 3D 프린팅된 유령 총기(ghost guns)를 특정 필라멘트 브랜드와 화학적 지문 분석을 통해 연결하려 합니다.]
(이미지 출처: Creative3DP)
재활성화된 필라멘트가 흘러나오기 시작하면, 핀셋으로 실을 부드럽게 뽑아 왼쪽 끝의 풀러(puller)에 연결합니다. 이 풀러가 필라멘트를 지속적으로 추출하며 작업을 이어갑니다. 초기 수동 개입을 거치면 이 과정은 순차적으로 자동화됩니다.
이제 시스템 전체가 완성되었으며, 남은 것은 펠릿을 지속적으로 공급하는 것뿐입니다. ExtrudeX가 펠릿을 녹여 필라멘트 형태로 성형하고, 풀러가 스풀(spool) 단위가 될 때까지 계속 뽑아줍니다. 아울러, 노즐과 풀러 사이에는 고온의 필라멘트를 신속하게 냉각시켜 적절하게 경화시키는 팬이 배치되어 있습니다. 또한, 여기에 게이지 미터를 부착하여 필라멘트 직경을 실시간으로 모니터링하는 것도 가능합니다.
이 펠릿의 권장 혼합 비율은 버진 플라스틱 60%와 폐기물 40%입니다. 이때 폐기물은 반드시 사전에 미세하게 분쇄하거나 블렌딩하여 버진 플라스틱과 크기가 일치하는 작은 펠릿 형태로 만들어야 합니다. 100% 재활용은 아니지만(최근 다루었던 무한 재활용 중국 레진과 같은 방식은 아님), 가정에서 사용하기에는 충분히 의미 있는 기여를 할 수 있습니다. 게다가 이 장치는 측면에 휴대용 손잡이가 부착되어 있어 이동식으로 설계되었습니다.
현재 킥스타터 캠페인이 진행 중이며, 실제로 사용자 문앞까지 배송되는 대부분의 제품과 달리, ExtrudeX는 기본적으로 설계도(blueprint)를 제공합니다. Creative3DP는 사용자에게 STL 파일과 필요한 모든 하드웨어 구매 링크를 제공하여 집에서 케이스를 3D 프린팅할 수 있도록 합니다.
이 프로젝트를 후원할 경우, 장비 자재 확보 비용은 $49이지만, 상업적 라이선스를 확보하려면 최소 $109를 기부해야 합니다. 또한, 전문적인 사용을 염두에 둔 사람들을 위한 $149 티어("ExtrudeX + PETFusion 2.0 Files with CL")도 존재합니다. 모든 티어에는 조립 및 작동에 대한 일대일 지원 및 비디오 가이드가 포함됩니다.
사용자는 버려지기 쉬운 필라멘트를 재활용하여 계속해서 재사용할 수 있으며, 이전에 경제성이 낮아 지속하기 어려웠던 다양한 프로젝트를 실험해 볼 수 있습니다. Creative3DP의 설립자도 실제로 재활용된 ExtrudeX 필라멘트로 제작한 완성품 몇 점을 공유했는데, 사진에서 볼 수 있듯이 상당한 품질을 보여줍니다. 다만, 구조적 무결성은 앞으로의 사용을 통해 검증되어야 합니다.
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