티빗 교수의 TED 강연 모습(사진_ TED 홈페이지 캡처)

공기는 매우 저렴한 자원입니다.

매사추세츠 국제 디자인 센터(MIT International Design Center)의 창립자이자 공동 이사인 스카일러 티빗(Skylar Tibbits) 씨는 위와 같이 말하며 설명을 시작했습니다. 스카일러 티빗 씨는 4D 프린팅의 개념을 소개한 것으로 유명한 세계적인 교수인데요. 4D 프린팅과 함께 작년 ‘3D 프린팅의 새로운 방식 RLP(Rapid Liquid Printing)‘이라는 기사로 소개해드린 적 있는 RLP 3D 프린팅 기술을 완성시킨 장본인 중 한 명입니다.

4D 프린팅과 RLP 프린팅 이후 연구의 동향이 더 이상 전해지지 않았기 때문에 연구가 실패로 끝났다고 생각하셨던 분들도 계셨을 텐데요. 실제로는 그렇지 않고, 4D 프린팅 이론과 RLP 프린팅 방식을 접목시켜 새로운 시도를 계속 해오고 있었습니다. 이번에 소개해드릴 연구 결과는 세계적인 자동차 브랜드 BMW의 디자인 부서(Design Department)와의 협업을 통해 이뤄낸 결과입니다.

단도직입적으로 말씀드리면, 바로 위 영상 속처럼 공기를 주입하면 설계해놓았던 형태에 맞게 자유자재로 팽창하며 모습을 변화시킬 수 있는 소재와 공법 개발에 성공한 것입니다. BMW와 협업을 진행한 이유는 BMW에서 이 소재를 활용해 차량의 외부나 내부의 인테리어를 설계하고자 하기 위해서입니다.

공기는 이미 우리에게 주어진 가장 저렴하며 효율적인 자원 중 하나였습니다. 차량 부분만 보더라도, 에어백이나 몇몇 의자 등에 활용되며 공기를 만들기 위해 모터를 돌리거나 다른 에너지를 사용할 필요도 없죠.

그럼에도 불구하고 그동안 제대로 활용되지 못했던 이유 중 한 가지는, 공기로 물체를 팽창시킴에 있어 유용성이나 복잡성을 가진 디자인을 완성하지 못해왔다는 점과 보다 활용성 있게 사용할 수 있는 신축성을 가진 소재가 없었다는 것입니다.

이번에 그들의 노력으로 개발된 이 공법의 이름은 “액체 출력 공압법(Liquid Printed Pneumatics)“입니다. 이 과정을 자세히 보면 지난번 소개해드린 RLP 방식과 거의 흡사하다고 볼 수 있는데요. 젤(gel) 형태의 액체가 가득 든 커다란 통 안에 액체 상태의 고무나 플라스틱을 주입하며 행태를 완성해나가는 방식으로 통 안의 젤이 분사한 액체 형태의 플라스틱을 흘러내리지 않도록 잡아주며 경화시켜줍니다(사실 원리는 RLP 방식과 동일합니다).

RLP(Rapid Liquid Printing) 방식과 원리는 동일하지만 사용하는 재료에 차이가 있습니다. RLP 방식은 일반적인 플라스틱이나 고무를 사용했던 반면, 이 LPP(Liquid Printed Pneumatics) 공법에는 강력한 신축성을 위해 100% 실리콘 고무를 사용합니다. 상단에서 확인하신 영상 중반 부에는 공 형태의 팽창물을 터질 때까지 확장시키는 영상이 나오는데요. 이 공(Sphere) 형태의 팽창물은 원래 형태 대비 1000%나 확장된 후 터졌습니다. 결국 연구진들이 원했던 강한 신축성을 어느 정도 달성한 셈이겠죠.

때때로 파도가 치거나 숨 쉬는 것처럼 보이기도 하는 이 소재는 현재 런던에 위치한 박물관 The Future Starts Here at the V&A Museum에 전시되어 있으며 2018년 11월 4일까지 전시될 예정이라고 합니다.

과거 무수한 디자이너들이 팽창식 외관 디자인을 갖고 있는 독특한 형태의 자동차 디자인을 선보이곤 했는데요. 이 기술이 그러한 디자인을 완성시켜줄 수 있는 열쇠가 될 것으로 보입니다.

팽창식 BMW 컨셉카: BMW GINA

독일의 한 디자이너가 완성한 또 다른 팽창식 BMW 컨셉카

BMW의 브랜드 디자인 책임자 마티나 스타키(Martina Starke) 씨는 이 연구 결과에 대해 다음과 같이 말했습니다.

“이 기술을 통해 차량 내부 디자인의 모든 것을
모듈형으로 제작하는 등 새롭게 디자인할 수 있을 것으로 보이며
많은 가능성을 갖고 있다고 판단됩니다.”

실제로 공기압의 강도에 따라 형태가 변화되도록 설계된 저 소재를 이용해 차량 내부를 디자인할 경우 소비자에게 큰 편의성을 제공할 수 있게 되는데, 이를테면, 소비자가 잠시 낮잠을 자길 원할 경우, 의자 내의 공기압을 높여주는 것만으로 의자의 형태가 편안한 침대 형태로 변화하게끔 디자인할 수 있게 되는 것입니다.

실내 디자인 외에 위에 제시한 컨셉카 디자인처럼 차량 외부에 팽창식 디자인을 도입할 경우 “누가 차량 외부에 구멍이라도 내면 터지는 거 아니야?”라는 생각이 가장 먼저 듭니다. 하지만 만약 저 기술이 발전, 적용되어 그런 차량이 출시가 되더라도 BMW에서 그리 허술하게 외관이 망가지도록 설계하지 않을 것이고, 만약 그렇다고 하더라도 차량 외관 전체에 저 소재를 도입해 위급 상황시 차량 외관 전체가 에어백 기능을 하도록 설계된 차량이 있다면 마다하시겠습니까?

참고 CO.DESIGN / BMWGROUP / SELF-ASSEMBLY LAB

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