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Nikkei X-TECH_2021.8.2

올림픽 사상 최초의 재활용 플라스틱 시상대
3D프린터 활용으로 98대 양산

도쿄 올림픽이 반환점을 지나면서 많은 메달리스트들이 속속 탄생하고 있다. 메달리스트의 탄생 때마다 등장하는 것이 이번에 새롭게 선보인 ‘리사이클 시상대’. 재활용 플라스틱과 3D프린터 활용이라는 두 가지 측면에서 올림픽 사상 최초의 시도이다. ‘시상대까지도 ‘레거시’다’라는 대회의 이념을 반영하고 있다.

이번 리사이클 시상대는 ‘1회용 플라스틱을 재활용한 시상대 프로젝트~모두의 시상대 프로젝트~‘를 통해 구현한 것이다.

시상대의 소재 제공에는 미국 P&G그룹의 P&G 재팬이 협력. 도쿄 올림픽의 엠블럼을 디자인한 미술가 노로(野老) 씨가 디자인하고, 게이오대학 환경정보학부의 다나카(田中) 교수가 설계 통괄을 담당. 3D프린터를 활용해 제작되었다.

P&G는 과거의 노하우를 활용해 이 프로젝트에 참가했다. 2019년 6월부터 9개월간 이온그룹의 종합 슈퍼나 드럭스토어 등 약 2,000개 점포에서 세제 용기 등 사용이 끝난 플라스틱 용기를 회수. 또한 전국 113개 학교 등으로부터도 협력을 얻어 플라스틱 약 24.5t을 회수했다.

회수한 플라스틱은 해양 플라스틱과 함께 재생 재료로 재활용해 98대의 시상대 제작에 사용되었다. 시상대의 모든 플라스틱 부품에 재활용 플라스틱이 활용되었다고 한다. 플라스틱 처리 시의 환경 부담 및 해양 플라스틱 오염 해결이 지구 환경 보전의 과제가 되고 있는 가운데, 자원의 재이용을 통해 지속 가능한 사회 실현을 목표로 한 프로젝트이다.

-- 약 7,000장의 입체 플라스틱 패널 제조 --
이번 시상대는 시상대 측면에 사용되는 릴리프 형상의 정사각형 패널 약 7,000개를 3D프린터로 제조했다. S.lab(교토 시)이 협력해, 수지 펠릿을 조형 재료로 사용하는 압출식 3D프린터을 사용했다. 동시에 12개의 부품을 프린팅할 수 있는 양산형(3개용 장치 x 4대)으로 S.lab이 새롭게 개발한 것이다. 사방 약 20cm 크기의 패널 1개를 제조하는 시간은 1시간 이내로, 전체 패널은 약 20일만에 제조되었다.

부품의 제조에서는 게이오대학 환경정보학부 다나카 교수 연구실의 졸업생과 연구원, 학생이 참여해, 연구 개발에서 제조 설계까지를 담당했다. 디지털 데이터를 기반으로, 시작(試作)에서 양산까지의 단계가 전체 종단(End-to-End)으로 연결되었다. 재활용 플라스틱을 3D프린팅에 사용하기 위해 다나카 교수의 연구실에서는 폐유리 소재(그라스울)를 혼합해 품질을 높이는 재료 개질 연구도 추진했다.

다나카 교수는 2000년대 후반부터 3D프린터를 비롯한 디지털 퍼블리케이션 연구를 추진해 온 이 분야의 선구자이다 .이번 리사이클 시상대를 만드는데 도움이 된 3D프린터의 장점을 3가지 꼽아보았다.

첫 번째는 복잡한 형상을 제조할 수 있어 검토의 자유도가 높아진다는 점. 두 번째는 디지털 데이터로 제조 설계가 추진되기 때문에 방침의 변경이 있어도 유연하게 대응할 수 있고, 이로 인해 다수의 관계자들의 의견을 수용하기 쉽다는 점. 세 번째는 재료를 압출하는 방식을 채택하면 제조 과정에서 쓰레기의 배출이 거의 없어지고, 소음도 적다는 점이다.

여기에 더해 다나카 교수는 다음과 같이 말한다.“우리에게 요구된 것은 ‘디자인’과 ‘소재’를 연결하는 제조법을 찾아내는 것이었다. 이와 동시에, 다방면에 걸친 복잡한 설계 요건도 제시되었다. 예를 들어 이동을 위해 시상대 무게가 너무 무거워서는 안 된다, 실내외 경기장의 어떠한 빛이나 카메라 장비 상태에서도 비주얼이 유지되어야 한다, 단기간에 필요한 대수를 양산해야 한다 등이다”.

“한편, 우리는 자체적으로 시멘트나 콘크리트를 사용하는 건축용 3D프린터의 연구도 진행하고 있다. 이것에 새로운 기술을 조합하는 사용법, 즉 콤포지트화가 과제이다. 예를 들면, 이번과 같이 글라스울이 혼합된 재활용 플라스틱을 잘게 분쇄, 건축용 시멘트나 콘크리트의 ‘강화제’로서 이용할 수 있을까 등을 검토해 나가고 싶다”.

“시상대에 관련해서는 대회 후의 재활용이 논의되고 있다. 본래 폐기되는 재료를 3D프린팅이라고 하는 기술을 사용해 가치를 높이는 것. 또한 ‘보다 오래 사용되는 것’으로 승화시켜 다시 사회로 내보내는 것. 나는 이 과정을 ‘리프 사이클’이라고 이름 붙였다”.

리프는 ‘타임리프(Thyleap)' 등에서 쓰이는 도약을 뜻하는 말이다. 즉, 리프 사이클이란 디지털 퍼블리케이션을 통해 소재의 가치를 다른 차원으로 비약시키고, 시간을 초월해 살아남는 ‘레거시’를 만들어내는 것을 의미한다. 이 리프 사이클이 새로운 '양산' 방식으로서 향후 어떻게 진화해 나갈지 기대된다.

 -- 끝 --

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