청색기술 활용하여 자연과 현대 기술이 결합한 '테라코타 냉방기' 개발

최근 자연에서 영감을 얻는 청색기술을 활용한 독창적인 새로운 냉방용 가전제품이 개발됐다. 물로 채워진 다공성 테라코타(terracotta) 용기로 만들어진 이 제품은 효율적이고도 환경 친화적인 수냉식 냉방 솔루션이 될 것 같다.

테라코타는 라틴어로 '구운(cotta) 흙(terra)'에서 유래한 것으로, 낮은 온도에서 구운 양질의 찰흙제로 된 그릇(용기)이나 작은 조소(彫塑)를 총칭하고 있다. 보통 유약(釉藥)을 사용하지 않는다.

테라코타는 기원전 수세기의 옛부터 고대 이집트, 중동 및 인도의 더운 지역에서 널리 퍼졌던 벽돌이나 기와 같은 조각이나 도기에 사용되어 온 긴 역사가 있다. 

이를 본떠 자연 세계의 우아함에서 영감을 얻은 프랑스 디자인 회사가 있다. '앙뜨르오뜨르(Entreautre)'라는 이 회사는 테라코타와 공기 흐름 사이의 상호 작용을 최적화하고, 여기에 고대로부터 사용된 원리를 가미하여 이른바 '자연모방 쿨러(Biomimicry cooler)'를 탄생시켰다.

청색기술을 활용한 이 제품은 '백색가전'과 비교해 '청색가전' 제품으로 불릴만 하다.

바닷속 산호의 성장 흔적을 연상시키는 이 냉방 장치의 물결 패턴은 자연의 지혜와 현대 기술을 통합하는 알고리즘 설계 접근 방식을 통해 이루어졌다.

이러한 소식은 이탈리아에 본사를 둔 '디자인원티드(DesignWanted)'라는 회사에 의해 알려졌다. 디자인 분야에서 잘 알려진 이 회사는 혁신적인 제품 동향을 추적하고 전세계에 퍼져있는 디자인 공동체를 연결시키는 역할을 하고 있다.

최근에 이 회사의 공동창업자이자 CEO인 패트릭 압바티스타(Patrick Abbattista)가 혁신적인 이 제품을 알아보기 위해 '앙뜨르오뜨르'사에서 설계 및 개발을 담당하고 있는 사이먼 파비(Simon Pavy) 팀장과 인터뷰를 진행했다.

그는 사이먼 파비 팀장을 통해 혁신적인 프로세스, 대안적인 형태 및 재료에 대한 탐구 정신과 제품 개발에 바탕하는 철학을 자세히 알아보았다. 자연모방 쿨러가 갖춘 형태는 디자인 및 기능에 대한 새로운 표준이 설정되어 있음은 물론, 실내 및 사무실 냉방에 대한 새로운 관심을 불러 일으킬만 하다.

그럼 이제 자연모방 냉방장치가 어떻게 디자인과 자연, 그리고 미래를 결합하는지 인터뷰 내용을 보며 그 의미를 알아보기로 하자..

자연모방 쿨러를 개발하게 된 동기와 아이디어는 어디서 나왔나요?

사이먼 파비:

“프랑스에서 디자인 스튜디오를 운영 중인 '앙뜨르오뜨르'사는 '단순한 미래(Future Simple)'라는 중심 컨셉을 바탕으로 선도적인 디자인 연구를 하는 회사입니다. 이 개념은 에너지, 이동성, 전자 폐기물 등 새로운 영역에서 우리의 전문성과 혁신적인 디자인 접근 방식을 활용할 수 있는 창의적인 놀이터 역할을 부여합니다.

우리의 목표는 현재의 과제를 돌파하기 위한 훌륭한 솔루션의 타당성을 입증하고 이를 유형의 제품으로 전환하는 것입니다. 또 디자인을 과도기적 도구로 활용함으로써 긍정적이고 바람직한 미래를 만들기 위해 노력하는 사람들을 지원하고자 합니다.”

창작 과정은 어떻게 진행됐으며, 그것이 어떻게 완성품으로 나오게 됐나요?

사이먼 파비:

“모든 것은 3D 세라믹 프린팅 기술에서 시작되었습니다. 우리는 이 최첨단 기술을 활용하기 위해 협업 그룹을 적극적으로 동원했습니다. 우리들은 이러한 초기 노력으로 수작업으로는 불가능한 더 복잡한 형태를 만들 수 있는 기술과 노하우를 점진적으로 습득했습니다 . 우리는 프로세스의 각 단계를 꼼꼼히 따르며 진행했기 때문에 이처럼 매우 까다로운 프린팅 기계를 작동시켜 새로운 개념을 탄생시키게 된 것입니다.

연구를 계속하면서 우리의 관심은 전통적인 냉방 방식까지 확대되었습니다. 즉, 냉방 효과를 이루기 위해 자연적인 공기 흐름을 활용하는, 물로 채워진 테라코타 용기를 생각해 낸 것이지요. 흥미로운 결과를 얻기 위한 우리의 목표는 습기를 머뭄고 있는 테라코타와 공기 흐름 사이에서 발생하는 상호 작용을 최적화하여 3D 프린팅이 가능한 적합한 크기의 작품에 충분한 냉방 효과를 보장하는 것이었습니다.

우리가 겪고 있는 다양한 제약을 극복하고자 우리는 고민 끝에 자연계에서 영감을 얻는 청색기술에 착안했습니다. 그 결과 지구상에 탄생한 생명체들이 수십억 년의 진화를 통해 생존하고 있는 지혜를 본받은 자연중심의 가장 세련된 형태를 탄생시켰습니다. 이러한 호기심을 바탕으로 우리는 자연에서 발견되는 차별적인 개념을 탐구하게 되었습니다. 이러한 알고리즘적 과정을 거쳐 산호의 세포 분열을 모방하여 물결 모양의 패턴을 만들었습니다.

그리고 이때 3D 프린터와 호환되는 코드를 생성하기 위해 알고리즘 설계 원리를 활용하는 프로그램도 개발했습니다 . 일련의 엄격한 테스트를 통해 우리는 시간 제약, 건조 시간, 테라코타의 다공성, 필라멘트 직경, 물의 양, 구조적 무결성, 벤투리 효과(Venturi effect) 등과 같은 과제를 해결했습니다. 이러한 과정을 거치면서 마침내 우리의 비전을 입증하는 700mm 높이의 작품이 탄생하게 되었습니다.”

내부 구조가 달라도 동일한 기능을 유지하는 결과를 얻을 수 있나요? 그렇다면 무엇으로 그렇게 할 수 있습니까?

사이먼 파비:

“확신하건대 이는 설계 단계에서부터 가능성이 나타났습니다. 우리는 다양한 다른 형태까지도 개념화했습니다. 그러나 우리는 결국 만들지 않기로 결정했습니다. 왜냐하면 이러한 형상들은 전형적인 CAD로 만들어진 보다 '기계적'이고 '선형적'인 모양에 불과하고, 냉방 시스템에 적합한 자연스런 디자인이 될 수 없었기 때문입니다."

3D 프린팅을 계속 활용하면서 다른 재료를 사용해도 동일한 결과를 얻을 수 있습니까? 

사이먼 파비:

"네 그럼요. 이전의 3D 프린팅 실험에서는 단순히 세라믹을 재료로 사용했지만 냉방용으로 테라코타를 선택한 것입니다. 이 특별한 프린터는 우리 모두가 알고 있듯이 3D 플라스틱 프린팅 기술의 파생물입니다. 이 기술은 예컨대, 3차원의 식품 및 콘크리트 프린팅 기계에 혁신적인 영감을 가져다줬습니다.”

시판 중인 다른 제품들에 비해 이 제품이 더 좋은 솔루션인 이유는 무엇입니까?

사이먼 파비:

"우리는 자연과 디자인 간의 상호 영감을 진심으로 믿습니다 . 우리 주변에는 얻을 수 있는 것들이 너무나 많습니다. 이러한 변화를 수행함으로써 건축, 설계 및 창작을 위한 대안적인 방법의 존재를 입증하고, 아울러 이러한 디자인 변화를 통해 보다 전체적인 접근 방식으로 미래의 설계 솔루션을 강화하는 것이 우리의 목표입니다.”

동일한 개념을 다른 형식으로 적용하는 것을 고려하는 것이 합리적이라고 생각하십니까?

사이먼 파비:

"물론이죠. 자연모방 쿨러는 개발과정에서 직면한 모든 제약 사항을 극복함으로써 출현한 것입니다. 또한 그러한 과정의 경계 범위를 확대하면 잠재적으로 더 크거나 더 큰 조각과 같은 다양한 형태의 가능성이 열립니다. 결국 적절한 개발 시간만 주어지면 우리가 마음먹은 모든 가능성을 달성할 수 있습니다.”

어떤 구매자를 겨냥하고 있습니까?

사이먼 파비:

“현재 제품이 시험 단계에 있어 이 측면까지는 자세히 조사하지 않았습니다. 우리는 대형 공간을 위해 설계된 기존 냉방 시스템과는 직접적으로 경쟁하지 않을 것입니다. 대신 우리의 의도는 가까운 미래에 실내 및 사무실 냉방에 필요한 새로운 관점을 제시하는 것입니다. 특정한 시간 동안, 그리고 공간 크기를 고려한 효과적인 냉방을 제공하는 맞춤형 솔루션을 제공하는 것이 우리의 목표이니까요.”

앞으로 제품을 어떻게 최종 사용자에게 판매 및 공급할 수 있을까요?

사이먼 파비:

“현재 우리의 초점은 자연모방 쿨러의 효율성을 보장하는 데 맞춰져 있습니다. 일단 주거 환경 내에서 사용자 경험을 수집하는 것이 나중을 위해 중요합니다. 우리의 궁극적인 목표는 전문화된 기존 냉방시스템에 필적할 만한 완벽한 냉방 경험을 소비자에게 제공하는 것입니다.”