침지 공정에서 천연 라텍스 3D프린팅까지, 장갑 제조의 변화
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라텍스 장갑을 만드는 데 손 모양 틀이 꼭 필요할까? 손 모양 틀에 막을 입히는 기존 제조법과 출발점이 다르며, 장갑 생산으로의 확대는 앞으로의 목표다.
AI 개념 이미지: 손 모양 틀을 담그는 침지 공정과 천연 라텍스를 층층이 쌓는 생산 구상을 비교한다. 실제 장비나 제품을 촬영한 사진은 아니다.
손 모양 틀에 막을 만드는 침지 공정
기존 장갑 대량생산은 손 모양 틀을 배합된 액상 라텍스에 담그는 ‘침지’ 방식으로 이뤄진다. 틀 표면에 생긴 막은 이후 가황한다. 가황은 만들어진 막을 고무 장갑으로 쓰도록 처리하는 단계다.
크랜필드대학교 자료는 기존 공장이 합성고무 대량생산에 맞춰져 있고 석유화학 원료를 쓴다고 설명한다. 생산이 중앙에 집중되면 완제품 장갑을 세계 각지로 보내는 과정의 이산화탄소 배출도 문제로 꼽는다.
장갑이 필요한 양은 시기에 따라 크게 달라졌다. 크랜필드대학교 자료에 따르면 잉글랜드의 월평균 의료용 장갑 사용량은 2019년 1억 5천만 개였지만, 팬데믹이 한창이던 2020년 2월부터 2021년 8월 사이에는 5억 개였다. 한 달에 공급해야 할 장갑의 규모가 그만큼 커진 사례다.
천연 라텍스 3D프린팅은 무엇이 다른가
천연 라텍스는 고무나무에서 얻는 재료다. 연구진이 개발한 공정은 이 재료로 고무 구조물을 만든다. 3D프린팅은 재료를 층층이 쌓아 형태를 만드는 방식이어서, 틀에 액체를 묻혀 막을 얻는 침지와 형태를 만드는 순서가 다르다.
대학은 3D프린팅의 장점으로 맞춤 제작과 복잡한 층상 구조 제작, 폐기물 감소 가능성을 든다. 그렇다고 출력한 고무 구조물이 곧바로 의료용 장갑의 대량생산을 뜻하지는 않는다. 대학 자료도 장갑 같은 얇은 탄성 막을 출력하는 기술에는 아직 제약이 있다고 밝힌다.
연구진은 공정을 생산 규모로 옮기기 위해 자체 프린터도 개발했다. 저비용·원료 절감·맞춤형 라텍스 장갑은 이를 통해 이루려는 미래 목표로 제시했다.
모듈식 장갑 공장은 공급 경로를 바꿀까
대학이 제시한 다음 단계는 설비를 여러 곳에 배치하는 모듈식 생산이다. 의료시설 가까이에서 장갑을 만들면 완제품의 장거리 운송과 그에 따른 이산화탄소 배출을 줄일 수 있다는 설명이다.
크랜필드대학교는 자체 기술의 생산 능력이 기존 방식의 10배라고 주장하며, 같은 생산량을 내는 공장 크기는 10분의 1로 줄일 수 있다고 제시한다.
대학이 제시한 작은 공장 구상은 장갑을 만들 공간뿐 아니라 공장 건설에 쓰는 콘크리트와 난방 수요에도 걸쳐 있다. 생산 설비의 크기가 공급 방식을 논할 때 중요한 이유다.
원료 공급에는 별도의 과제가 있다. 대학 자료에 따르면 미국과 유럽에는 상업적으로 이용 가능한 토착 천연고무 공급원이 없어, 이 지역으로 고무를 운송할 때 탄소가 배출된다. 대학은 유럽 현지 식물에서 라텍스를 효율적으로 추출하고 생산 규모를 키우는 연구가 분산형 장갑 생산의 기회를 열 수 있다고 전망한다.
생산지가 사용자와 가까워져도 천연 라텍스의 조달 경로는 따로 남는다. 고무나무는 열대 기후에서 자라므로, 국내에서 근거리 장갑 생산을 검토할 때는 프린터의 설치 장소와 원료를 들여올 경로를 함께 살펴볼 만하다.
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