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더러운 물을 꺠끗하게 만드는 것은 상당한 에너지를 소모하며 비싼 비용이 들어간다. 그런데, 이 과정이 간단하게 해결이 되면서 전기까지 생산할 수 있다면 말 그대로 꿩먹고 알먹고가 아닐까? 실제로 그런 기술이 개발이 되고 있다. 연료전지가 특정 세균을 이용하여 물의 수질을 정화하고 발전을 한다는 것이다.

환경 엔지니어인 브루스 로건(Bruce Logan은 미생물 연료전지를 이용해서 버려지는 물의 유기물질을 좋아하는 세균이 물의 오염물질을 먹어치울 때 발생하는 전자를 모아 발전을 하는 기술을 개발하였다. 이와 원리는 다르지만 유사한 목적의 기술은 상하이의 쟈오통(Jiao Tong) 대학에서도 소개된 바 있다. 로건의 연료전지는 이렇게 발생되는 전자를 짧은 실과 같은 탄소 구조체에 모아서 전력원으로 이용할 수 있다. 또한, 이 과정에서 수소도 발생하므로 이를 잘 포집할 수 있다면 또다른 에너지원으로서의 가능성도 충분하다.

초기 개발에는 비싼 그라파이트 로드와 폴리머, 백금과 같은 희귀금속이 이용되었지만, 이제는 이런 비싼 금속 등이 필요없는 단계에 이르러 경제성을 갖춘 상용화도 멀지 않은 미래에 가능할 것으로 예상된다. 현 단계에서는 이 연료전지가 우리의 생활에 큰 도움이 될 수 있는 수준의 충분한 전기를 생산하고 있지는 못하다. 그런 점을 감안한다면 앞으로 5~10년 정도의 시간은 더 필요할 것으로 보이지만, 일단 상용화만 된다면 거대한 수질정화 시설이 간단히 발전시설로 변신할 수 있다는 점에서 다른 기술에 비해 월등히 매력적인 기술이라고 할 수 있겠다.

상하이 쟈오통 대학에서 개발한 기술은 이와는 약간의 차이가 있다. 그들은 광촉매 연료전지를 이용한다. 빛을 매개로 하여 오염수를 정화하고 동시에 발전을 하는 방식인데, 역시 이 기술도 앞으로 상용화에는 수년의 시간이 더 걸릴 것으로 예상되지만, 좋은 경쟁기술들이 앞서거니 뒤서거니 개발이 된다면 언젠가 실제로 쓸만한 수준에 이르는 것도 시간문제가 아닐까?
 




참고자료:

Batteries That Run On (And Clean) Used Toilet Water

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미래는 하이컨셉, 하이터치의 세계라고 합니다. 너무 메마르고 딱딱한 이야기보다는 글로벌 시대에 어울리는 세계 각국의 이야기, 그리고 의학과 과학을 포함한 미래에 대한 이야기의 세계로 여러분을 초대합니다.

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지구에 살고 있는 많은 사람들에게 있어 식량과 깨끗한 물은 가장 필수불가결한 생존의 조건이지만, 이 마저도 제대로 확보하지 못해 생사의 기로에 서는 절대빈곤층이 아직도 셀 수 없을 정도로 많다. 깨끗한 물을 만들기 위한 기술은 그래서 정말 중요한 의미를 가지지만, 현재까지 주로 개발된 기술들은 저개발 국가의 가난한 사람들이 사서 이용하기에는 턱도 없이 비싼 기술이 많다. 결국 이들에게는 간단히 사용할 수 있는 저렴하면서도 먹을 수 있는 물을 만들어주는 기술이 필요했던 것이다.

이런 요구를 충족시키는 기술로 개발된 것이 바로 LIFESAVER 이다. 이 기술의 발명자이자 회사의 CEO인 마이클 프리차드는 2004년 인도네시아 쓰나미, 그리고 2005년 허리케인 카트리나가 지나간 이후에 피해지역의 사람들이 안전한 물을 마시지 못해서 생명의 위협을 받는 것을 보고 자신이 무엇인가 해야만 한다는 사명감을 느꼈다고 한다. 싸고 간편하게 이용할 수 있는 휴대용 물통 겸 정수기를 디자인하기로 마음먹었지만, 수년 간의 실패를 반복하면서 좌절도 하였지만, 결국 그는 LIFESAVER를 개발하는데 성공하였다.

LIFESAVER는 첨단 필터 시스템을 가지고 있다. 세균이나 바이러스, 기생충이나 곰팡이 등을 말끔하게 걸러낼 수 있으며, 소독에 이용되는 염소 등을 전혀쓰지 않고도 유해한 물질들이 침투하지 않는 필터가 기술의 핵심이다. 또한, 또 하나의 중요한 기술은 필터 카트리지가 더 이상 안전한 물을 보장하지 못할 수준으로 나빠진 경우에는 자동으로 사람들이 물을 마실 수 없도록 차단을 해준다. 이 때에는 카트리지를 교체하고 계속 이용할 수 있다. 비록 가격이 물통보다는 비싸지만, 그래도 시설을 만들거나, 고가의 정수장비보다는 훨씬 싸고 간편하게 이용할 수 있어서 재난지역이나 깨끗한 물이 절대적으로 부족한 곳에서는 정말 유용한 착한 기술의 예가 아닌가 싶다.
 
LIFESAVER에 대한 더욱 자세한 내용은 아래 TED 강연을 참고하기 바란다. 우리 모두가 이런 종류의 기술에 좀더 많은 신경을 쓰고, 개발을 할 수 있다면 앞으로도 이렇게 유용한 새로운 발명품들이 더욱 많이 나올 수 있을 것이다.




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하지에 장애가 있는 분들에게 가장 필요한 것이 뭘까? 아마도 휠체어라고 답을 할 수 있는 사람들이 많을 것이다. 요즘에는 기술이 발달을 해서 자동차처럼 타고 다닐 수 있는 매우 고성능의 전동휠체어도 많이 나오고 있고, 머지 않아서는 우리의 의사를 전달받고, 자신의 판단으로 이동을 도와주는 일종의 로봇 체어도 나오게 될 것이다.

그러나, 이런 종류의 기술은 언감생심이고, 기존의 휠체어 조차도 비싸서 제대로 구할 수 없는 사람의 수가 더 많다는 것에 주목하는 사람은 별로 없는 듯하다. 기술의 사회적 책임을 생각한다면, 어떻게 효과적이면서도 저렴하게 휠체어를 만들어서 보다 많은 장애인들이 혜택을 볼 수 있을지에 대해서도 많은 고민이 필요하다. 특히 아프리카 등을 포함한 가난한 나라에는 도로의 사정도 선진국들에 비해서 훨씬 거칠고 좋지 않은 경우가 많으며, 진흙탕을 건너거나 언덕을 오르는 등의 어려운 상황에도 많이 봉착할 수 밖에 없다. 이들에게는 어떤 휠체어가 필요할 것인가?

이런 측면에 초점을 맞추어 MIT 모빌리티 연구실에서 기술개발을 진행한 결과물이 바로 LFC(Leveraged Freedom Chair)이다. 기존의 휠체어가 거친 도로에서 사용하기 어렵고, 먼 거리를 이동하기도 어렵다는 한계를 극복하기 위해 사용자들이 쉽게 가속을 할 수 있는 변속기어를 달고, 이를 쉽게 손으로 조종해서 가속할 수 있도록 배치해서 디자인한 것이 특징이다. 기어의 힘은 인간의 상체가 낼 수 있는 힘을 고려해서 다양한 지형에서 운행할 수 있도록 최적의 드라이브 트레인을 디자인했다고 한다. 레버를 의자에서 쉽게 분리해서 의자에 보관할 수도 있는데, 이 경우에는 일반적인 휠체어와 비슷하게 기능하면서 실내에서 운행할 수 있다. 

기능적인 디자인도 중요하지만, LFC의 모든 부품은 자전거의 부품들로 이루어져 있다. 그래서, 자전거가 있는 곳에서는 누구나 쉽게 수리를 하고 조립을 할 수 있도록 디자인한 것이 매우 중요하다. 휠체어 전문가는 없어도, 아무리 못사는 나라에도 자전거는 보통 존재하며, 이를 수리하는 시스템은 갖추어져 있기 때문이다. LFC는 2008년 개발을 시작한 이래, MIT IDEAS 경진대회에서 1등상을 수상하기도 하였고. 첫 번째 프로토타입이 2008년 케냐 나이로비에 있는 케냐 장애인협회와 베트남 호치민에 보급되었고, 이후에도 몇 차례의 개선을 거쳐서 현재 가장 최근의 모델은 과테말라에 30대 정도가 보급되었고, 인도에서도 여러 파트너들과의 공동협업을 통해 임상시험을 거치고 있다.

이런 과정을 통해 전 세계에 출시될 버전은 보스톤에 위치한 세계적인 글로벌 디자인 회사인 Continuum에서 개발해서 생산하게 되는데, 기본적으로 전 세계의 국가에서 자체 생산할 수 있도록 하고, 이런 방식으로 생산한다면 가격은 파운드당 1달러 이하로 만들 수 있을 것이라고 한다. 이 경우 휠체어의 가격이 100달러를 넘지 않는다. 그와 함께 또 하나의 독특한 판매방식을 디자인하고 있다. 바로 LFC의 장점인 빠른 속도를 낼 수 있는 기계적인 디자인을 최대한 고급화한 모델인 LFC Sport 라는 모델을 개발하고 있다. 현재 미국에서 일반적인 휠체어의 가격이 1,000~2,500 달러 정도에 판매가 되고 있는데, LFC Sport는 고급소재와 디자인을 이용하면서 3,000 달러 정도에 판매를 할 예정이다. 그런데, 이렇게 판매를 할 때에는 3대의 보급형 LFC를 만들어서 개발도상국들에 기부를 할 수 있도록 해서 다소 고가의 기능성 휠체어를 사면서 자연스럽게 기부로 연결하는 모델을 도입하는 것이다. 그래서 탄생한 모토가 "Buy One, Give Three" 라고 한다.

앞으로도 휠체어에 대한 수요는 빠르게 늘어날 것이다. 장애인들도 있지만, 날이 갈수록 평균수명이 길어지면서 노인층에서의 수요도 만만치 않게 늘고 있다. USAID에서는 현재 개발도상국들에서 휠체어를 필요로 하는 인구가 2천만 명이 넘을 것으로 추정하고 있다. 이런 이들에게 저렴하면서도 기능적으로 뛰어난 휠체어가 쉽게 보급이 된다면 그 파급효과는 정말 크지 않을까 한다. 

바로 이런 기술이 "착한 기술"이자. 기술의 사회적 책임의 모범을 보여주는 기술이다. 아래 유튜브 비디오는 LFC 의 기술적인 차이점을 간략하게 보여주는 비디오이다.





P.S. 오늘 4월 20일은 장애인의 날입니다. 대부분 아시리라 생각하지만, 장애인들을 위해 할 수 있는 일이 무엇이고, 경제적인 지원이나 생활에서의 태도변화 뿐만 아니라 우리가 가지고 있는 재능이나 지식 중에서 이들을 위해 적용할 수 있는 것들에 대해 한번 정도 뒤돌아보자는 의미로 글을 올렸습니다.


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