신속 제조: 코로나19 대응의 핵심 무기

공급망이 중단되고 제품 수요가 감소하면서 코로나19 팬데믹은 제조업에 큰 타격을 입혔습니다. 여러 국가가 여전히 지역 내 코로나19 상황을 통제하는 데 수개월이 걸릴 것으로 예상되는 만큼, 비즈니스가 정상화되기까지는 상당한 시간이 소요될 전망입니다.

하지만 그렇다고 신속 제조 업계가 이 특수한 시기에 가만히 앉아만 있는 것은 아닙니다. 실제로 많은 주문형 제조 서비스가 이미 바이러스와의 싸움에 투입되어 일반적인 문제들에 대한 독창적인 해결책을 제공하고 있습니다.

3D 프린팅 안면 보호대부터 CNC 가공 재채기 가드까지, 신속 제조가 코로나19 대응에 어떻게 기여하고 있는지 살펴보겠습니다.

3D 프린팅 의료용 안면 보호대

3D 프린팅은 가장 빠르고 접근성이 높은 제조 방식 중 하나이며, 전 세계의 기업과 개인들이 3D 프린터를 활용해 신종 코로나바이러스 퇴치에 기여할 방법을 모색하고 있습니다.

3D 프린팅이 핵심 의료 부품 제작에 적합한지에 대한 우려도 존재하지만, 적층 제조의 비교적 안전한 응용 분야 중 하나는 의료진용 플라스틱 안면 보호대 제작입니다.

의사와 간호사가 팬데믹 동안 절실히 필요한 보호 장비를 구하기 어려운 상황에서, 전 세계 '메이커' 커뮤니티가 착용자의 얼굴을 기침과 재채기로부터 보호하는 안면 보호대를 3D 프린팅하기 시작했습니다. 이 보호대는 식료품점 계산원 등 서비스 종사자들도 사용할 수 있습니다.

3D 프린터 제조사 프루사(Prusa 3D)는 누구나 다운로드해 출력할 수 있는 오픈소스 안면 보호대 버전을 개발했습니다. 일회용 마스크는 3D 프린팅 가능한 헤드밴드와 턱밴드로 구성되며, 투명한 레이저 컷팅 플렉시글라스 조각을 부착해 보호대 역할을 하게 합니다.

프루사는 "지역 내 기관에 연락해 추가 보호 장비가 필요한지 문의해 보라"며 "위기 상황에서 서비스 업무를 유지하거나 많은 사람과 접촉해야 하는 이들에게 도움을 줄 수 있다"고 말했습니다.

주요 3D 프린팅 기업들도 코로나19 팬데믹 기간 동안 안면 보호대 생산에 동참했습니다. 업계 선두주자 스트라타시스(Stratasys)는 현재까지 35만 개 이상의 주문을 접수했습니다.

CNC 가공 재채기 가드

코로나19 영향을 받는 지역에 거주한다면, 계산대에 임시 재채기 가드를 설치한 상점들을 본 적이 있을 것입니다. 이 투명 가드는 고객과 계산원 사이에 장벽 역할을 해 기침이나 재채기를 통한 감염 가능성을 줄여줍니다.

안타깝게도 많은 상점에서 제대로 제작된 재채기 가드를 구비하지 못하고 있습니다. 일부는 단순히 랩이나 주변에 있던 투명 소재를 걸어두는 수준에 그칩니다.

CNC 가공을 활용하면 상점 계산대용으로 더 나은 재채기 가드를 제작할 수 있습니다. PMMA 같은 투명 소재를 사용해 나사 구멍이 뚫린 대형 스크린을 가공한 뒤, 계산대나 책상, 키오스크 창문에 고정하면 고객과 계산원 사이에 안전한 장벽이 형성됩니다.

이 가드는 신선 식품이나 고객에게 제공될 기타 제품을 덮는 용도로도 활용 가능합니다.

재채기 가드는 설계가 매우 단순하기 때문에, 공작소에서는 짧은 시간 내에 다량 생산이 가능합니다.

3D 프린팅 인공호흡기 부품

생명을 구할 수 있는 인공호흡 장비 부족이 코로나19 대응을 어렵게 만들었지만, 적층 제조는 공급망 문제의 잠재적 해결책이 되고 있습니다.

특히 전문가용 3D 프린터와 의료용 안전 소재를 활용하면, 인공호흡기와 환자의 안면 마스크를 연결해 자유로운 호흡을 돕는 밸브와 어댑터 같은 소형 부품을 제작할 수 있습니다.

3D 프린터 사용자들이 전문성을 살려 인공호흡기 부품 출력에 적극 나서고 있지만, 안전성 문제로 신중론도 존재합니다. 일반적으로 핵심 의료 부품 제작은 숙련된 전문가가 담당해야 합니다.

최근 전 세계적 팬데믹 대응을 위해 설계된 다수의 3D 프린팅 인공호흡기 부품이 현재 규제 당국의 승인을 대기 중입니다.

CNC 가공·판금 도어 오프너

미국 국립보건원(NIH)의 최근 연구에 따르면, 신종 코로나바이러스는 스테인리스 스틸 표면에서 2~3일간 생존할 수 있어 문손잡이 등이 잠재적 위험 요소가 됩니다.

문손잡이를 사용 직후마다 소독하거나 손을 씻는 것이 항상 가능한 것은 아니기 때문에, 일부 기업과 건물 관리자들은 발로 작동하는 도어 오프너 같은 대안을 도입하고 있습니다.

발 작동 도어 오프너는 신발 밑창으로 문을 당겨 열 수 있게 함으로써 수동 접촉을 통한 바이러스 전파 위험을 차단합니다.

이 장치는 문 아랫부분에 나사로 고정하는 소형 금속 돌출부로, 상단에 스파이크나 미끄럼 방지 표면이 있어 신발로 걸고 당길 수 있게 설계되었습니다.

도어 오프너는 다양한 방식으로 제작 가능합니다. 내구성 있는 금속 가공이 가능한 CNC 머신이 한 옵션이지만, 판금 가공 장비가 더 적합한 솔루션일 수 있습니다.

대부분의 발 작동 도어 오프너는 L자형이나 비대칭 U자형으로 구부러진 단일 금속 조각으로 구성되며, 한 면은 문에 나사로 고정하고 다른 면이 '손잡이' 역할을 합니다. 판금 벤딩 머신인 브레이크(brake)를 사용해 적절한 각도로 굽힐 수 있습니다.