스카이셀: 제약용 첨단 멀티머티리얼 배송 컨테이너

컨테이너화, 즉 작은 화물들을 하나의 큰 컨테이너로 모아 운송하는 방식은 17세기 영국 석탄 운송에서 처음 시행됐다. 이 아이디어는 이제 컨테이너 선박, 열차, 트럭에서 볼 수 있는 보편적인 적재 가능 인터모달 컨테이너로 진화했다. 마찬가지로 상업 항공 산업은 항공기 화물 컨테이너화를 위해 더 가벼운 컨테이너 버전인 ULD(Unit Load Devices)를 개발했다. CW에서도 복합소재 집약적 ULD 관련 여러 시도가 보도된 바 있다(예: https://www.compositesworld.com/news/tencate-advanced-armor-usa-will-fabricate-composite-cargo-containers-for-air-cargo-containers-providing-material-and-assembly-). 최근 CW는 취리히 기반 혁신 컨테이너 기업 스마트 컨테이너 그룹(Smart Containers Group)의 새롭고 하이테크한 멀티머티리얼 ULD 솔루션을 알게 됐다.

스마트 컨테이너 그룹은 안전하고 온도 제어된 민감한 화물 운송이 필수적인 제약 산업과 협력 중이다. CTO 겸 공동 창업자 니코 로스(Nico Ros)가 이 하이테크 배송 박스에 들어가는 요소들에 대해 설명했다.

제약 제품 운송에서 제품 온도가 일정하게 유지되고, 취약한 내용물이 핸들링 충격을 견디는 것이 매우 중요하다. 따라서 스카이셀(SkyCell) 컨테이너의 핵심 속성은 두 자리 수 G-포스 흡수 능력, 고효율 단열층, 기존 금속 ULD 박스보다 가벼운 전체 중량 유지다. "복합소재와 알루미늄을 조합해 컨테이너가 댐핑을 통해 상당한 힘을 견디며 취약한 내용물을 보호합니다. 코코넛처럼 겉은 상대적으로 부드러운 섬유 피부지만 속은 단단한 핵이 있는 구조와 비슷합니다."라고 로스는 말한다. 기존 올알루미늄 ULD처럼 찌그러지지 않으면서 어느 정도 유연성이 있는 스킨 소재를 원했다. 프로펙스(Propex, 미국 테네시주 채터누가)의 커브(CURV) 자기 강화 복합소재와 유사한 컴밍글드 ABS 플라스틱 파이버/직물, 가장자리와 코너에 알루미늄 압출재로 고정했다. 로스는 "유화용 캔버스처럼 프레임은 단단하고 '캔버스'는 유연합니다. 안정적이고 가벼운 솔루션입니다."라고 설명한다.

강화 패브릭 뒤에는 고도로 설계된 코어가 있는데, 이는 식품 등급이 아닌 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 폐기물 재활용·재사용법을 찾기 위한 유럽 연구 프로젝트에서 유래했다. 그룹은 나노 처리된 재활용 PET 그라뉼을 두 알루미늄 코팅 사이에 공압출하고 돌출 허니컴 패턴을 스탬핑하는 특허 공정을 개발했다. 상하 코어를 형성하는 독자적 알루미늄 표면 두께는 약 20nm, 총 코어 두께는 약 0.1mm다. 로스는 "이 초박형 코어 디자인은 금속 같은 특성으로 열을 반사하지만 플라스틱 같은 특성으로 낮은 온도 전도도를 제공합니다."라고 설명한다. 코어는 내부 알루미늄 박스를 감싸며 그 안에 팔레트가 놓인다. EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 모노머) 합성 고무 발이 박스를 지지하며 내산성 때문에 선택됐다. 1500C ULD 전체 외부 치수는 항공 화물 컨테이너 크기 충족을 위해 길이 153cm, 폭 132cm, 높이 160cm, 내부 치수는 미국 표준 팔레트 크기와 일치. 최대 적재 하중 1000kg. 블록체인 기술 기반 온보드 클라우드 연결 IoT 센서로 지속적 모니터링 가능. 회사는 컨테이너의 복합소재 및 금속 요소들이 96개 특허로 보호된다고 말한다.

스마트 컨테이너 그룹에 따르면 제약 산업용 컨테이너 4대 공급업체이며, 12개 주요 제약사가 자사 제품에 이 컨테이너를 검증했다. 이는 원하는 저온 유지 성능, 이른바 '콜드 체인'에서 매우 낮은 실패율 0.1% 덕분으로, 업계 평균 실패율 6~8%와 비교된다. 로스는 "고객에게 실제 생산 비용이 중요한 게 아니라, 컨테이너의 높은 성능과 낮은 실패율로 물류 비용이 낮습니다. 게다가 업계에서 컨테이너를 풀링해 여러 번 재사용합니다. 틈새 시장이지만 요구가 까다롭고, 신선 식품 배송 등 다른 애플리케이션으로 도약할 발판이 됩니다."라고 말한다.

스마트 컨테이너 그룹과 철학에 대해 더 알고 싶으면 웹사이트(https://smartcontainers.ch/) 방문 및 CEO 겸 공동 창업자 리하르트 에틀(Richard Ettl)이 올해 초 크립토 파이낸스 컨퍼런스에서 스카이셀 컨테이너 소개하는 영상 시청.