바다 속에서 수영을 하면서 물 속의 오염물질을 깨끗하게 정화해주는 수영복이 개발됐다. 13일 '쓰리더스(3ders.org)'에 따르면 이 수영복은 미국 UC 리버사이드(UCR)에서 전기공학을 가르치고 있는 미히리 오즈칸(Mihri Ozkan) 교수가 개발한 것이다.

교수는 자신의 아이디어를 디자인 회사 에레이 카바조(Eray Carbajo)에 제공하고, 협업을 통해 최근 환경 친화적인 ‘스폰지 비키니(Sponge Vikini)'를 선보였다. 그리고 올해 웨어러블 기술 경진대회인 리쉐이프15(Reshape 15)에서 최고상을 수상했다.

이 비키니는 우선 바닷물 속의 오염물질을 흡수할 수 있는 다공성 탄소소재로 만들었다. 가볍고 유연하며 물을 제외한 모든 물질을 흡수할 수 있는 특징을 지니고 있다. 흡수력도 뛰어나 밀도에 따라 무게의 25배 이상을 흡수할 수 있다.

바다 속에서 오염물질 흡수하는 수영복

제작진은 이 물질을 3D프린터에 투입해 스폰지 형태로 만들었다. 그리고 수영복에 끼워 넣을 수 있도록 제작했다. 무게가 가벼워 비키니 무게에 큰 영향을 미치지 않는다. 스폰지를 끼워넣은 비키니 무게는 54g, 표면적은 250㎠, 두께는 2mm로 나타나고 있다.

핵심 소재인 스폰지는 수영하고 있는 중에도 흡수성을 잃지 않고 20번 이상 재사용하는 것이 가능하다. 스폰지 내부에 흡수된 오염물질은 1000℃ 이상의 온도로 가열되기 전까지 밖으로 방출되지 않는다.

흡수된 오염물질은 밖으로 방출되지 않아 신체와의 접촉을 걱정할 필요가 없다. 제작비용도 저렴하다. 설탕과 탄소소재로 만든 스폰치 1g당 비용은 약 15센트로, 매우 저렴한 편이라고 연구진은 밝혔다.

​또 이 기술을 활용해 다른 수영복을 개발할 수 있으며, 실내 수영장 등 오염이 우려되고 있는 다른 장소에서도 사용이 가능하다고 말했다. 환경오염을 걱정하고 있는 많은 사람들이 바다 속에서 수영을 하면서 환경보호 활동을 할 수 있는 아이디어 제품이다.

이런 수영복이 탄생할 수 있었던 것은 3D프린터 때문이다. “이 놀라운 기기가 없었다면 바다 속에 떠다니는 기름, 화학물질 등을 흡수할 수 있는 스폰지를 만들기 힘들었을 것”이라는 것이 제작진의 설명이다.

‘스폰지 비키니’ 사례에서 보듯 최근 새로 선보이고 있는 3D프린터 제품의 면모를 보면 그 기술수준과 아이디어가 눈부실 정도다. 아디다스는 최근 3D 프린터를 이용한 운동화 개발 프로젝트인 아디다스 ‘퓨처크래프트 3D(Futurecraft 3D)’를 공개했다.

복잡한 구조의 신발 각 부분을 3D 프린터로 출력해 완제품을 만드는 방식이다. 신발업체에서 이 방식을 채용할 경우 개개인의 발 특성에 맞는 맞춤형 신발 제작이 가능하다. 착용감이 뛰어나고 운동 시 충격을 덜 받을 수 있는 맞춤형 신발을 말한다.

3D프린터로 아이언맨 수트 제작도 가능

아디다스 관계자는 3D프린터가 보급되면서 가정에서 맞춤형 신발을 제작하는 것을 두려워하고 있다고 말했다. 아디다스에서 더 적극적으로 나서 3D프린터 기술을 개발하고, 시장을 주도해나가려는 의도로 보인다.

지난 9월1일 독일 바이엘 그룹의 소재 사업부(Bayer MaterialScience)는 ‘코베스트로(Covestro)’라는 새로운 이름으로 새로운 회사를 탄생시켰다. 이 회사에서는 화장품을 비롯 자동차·전자·가구·스포츠용품·의료 등에 이르기까지 다양한 제품을 생산·판매할 계획.

무엇보다 관심을 기울이고 있는 신소재 개발이다. 특히 고분자량 화합물인 폴리머(polymer) 개발에 힘을 기울이고 있는데, R&D의 최종 목적은 3D프린터에 투입할 수 있는 특수 신소재를 만드는 것이다.

폴리머는 현재 자동차, 가구, 스포츠용품, 섬유, 의료 분야 등에서 폭넓게 사용되고 있는 고가의 신소재다. 코베스트로에서 진행하고 있는 3D프린터 프로젝트가 성공할 경우 소재 분야에서 큰 충격을 줄 것으로 예상되고 있다.

최근 들어서는 ‘꿈의 신소재’라 불리는 그래핀을 3D프린터 소재로 활용한 부품·소재들이 등장하고 있다. 미국의 ‘3D 랩(3D Lab)'에서는 3D프린터로 제작한 그래핀 배터리( graphene battery), 전도성 그래핀 필라멘트(Conductive Graphene Filament) 시제품을 선보였다.

거의 반영구적 제품들로 시장에서 놀라운 반향을 불러일으키고 있다. 일부 관계자들은 얼마 안 있어 3D프린트를 통해 SF영화에 나오는 아이언맨 수트를 실현할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

3D프린터가 등장한 것은 1980년대 초반이다. 미국 3D시스템즈사가 플라스틱 액체를 굳혀 물건을 만드는 프린터를 개발했는데 세계 최초의 ‘3D프린터’였다. 그리고 30여년이 지난 지금 막강한 생산도구로 진화했다.

간단한 부품에서 자동차에 이르기까지, 최근 들어서는 대량생산이 가능한 3D프린터가 등장하는 등 변신을 거듭하며 제조업체의 풍토를 바꿔놓고 있다.