3D 프린터로 만든 진짜 같은 인공 산호

(A 3D printer builds coral skeletons using a photosensitive calcium chloride ink. Credit: KAUST/Anastasia Serin)

(The structures are seeded with fragments of live coral (right). Credit: KAUST/Anastasia Serin)

현재 전 세계 산호초는 지구 온난화에 따른 급격한 수온 상승, 해양 산성화, 해양 오염 등으로 인해 위기에 처해 있습니다. 산호초는 바다 전체에서 극히 일부에 불과하지만, 생물학적 다양성에서 있어서는 열대 우림 만큼 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 수많은 생물종이 산호초에서만 발견되기 때문입니다. 산호 자체는 수많은 대멸종을 이겨낸 매우 생존력이 강한 생물이기 때문에 99% 사라져도 얼마든지 새로운 환경에서 다시 자랄 수 있습니다. 그러나 산호초 환경에서 적응해 살아가는 동식물은 그렇지 않습니다.

이런 이유 때문에 과학자들은 산호초 보호를 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다. 이런 노력 중 하나는 산호가 빨리 자랄 수 있게 인공 산호초를 만드는 것입니다. 3D 프린터를 이용해 타일을 만들고 여기에 산호가 붙어 빨리 자랄 수 있게 하는 연구도 앞서 소개한 적이 있습니다.

이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222057248877

사우디 아라비아의 킹 압둘라 공대 (King Abdullah University of Science and Technology (KAUST))의 연구팀은 산호의 골격과 같은 소재인 탄산 칼슘 (calcium carbonate)을 잉크로 사용하는 3D 프린터인 3D CoraPrint를 개발했습니다. 이를 이용해 진짜 산호의 골격과 똑같은 인공 산호를 만드는 것입니다. 나무처럼 보이는 탄산 칼슘 골격은 일년에 몇 mm 밖에 자라지 않습니다. 따라서 미리 골격을 만들어 더 빨리 산호초를 복원하게 해주는 것이 목표입니다.

연구팀은 이를 위해 두 가지 3D 프린터 기법을 사용했습니다. 우선 실리콘 몰드에 탄산칼슘을 섞어 광반응성 수지를 만든 후 3차원 구조물을 한 번에 만드는 방식입니다. 두 번째 방법은 탄산칼슘 잉크를 조금씩 고체로 만들어 3차원 적층 구조를 만드는 방법입니다. 전자는 제작 속도가 빠르지만, 구조물의 크기가 작고 후자는 크게 만들 수 있으나 시간이 오래 걸립니다.

연구팀은 두 가지 방법을 혼용해 여러 가지 형태의 진짜 같은 산호초 골격을 만들었습니다. 이런 노력이 실제 산호초 보호와 재생으로 이어질 수 있기를 기대합니다.

참고

https://newatlas.com/environment/calcium-carbonate-3d-printed-coral-skeletons/

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c04148

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