만약 인큐베이터가 없다면?
▲ 보급용 인큐베이터(출처: http://embraceglobal.org/holiday2014/)
한 해 평균 인큐베이터가 필요한 조산아가 2천 만 명 태어납니다. 이 중 20%에 달하는 4백만 명의 조산아는 태어난 지 한 달 만에 목숨을 잃는다고 알려져 있습니다. 상당수의 조산아들은 다행히 살아남더라도 적절한 돌봄과 치료를 받지 못해 당뇨병과 심장 질환, 낮은 지능, 발육 부진 등의 장애를 안고 살아가야 합니다.
▲ 인큐베이터(출처: http://www.doopedia.co.kr/)
WHO는 “조산으로 사망하는 신생아의 70% 가량이 적절한 치료만 받았다면 생존이 가능했을 것”이라고 예측했는데요. 남들보다 빨리 태어난 조산아들은 스스로 체온을 조절하는 능력이 현저히 떨어져 저체온증의 위험에 쉽게 노출되는데요. 외부에서 아기들이 체온을 유지할 수 있도록 도와주는 장치가 ‘인큐베이터’랍니다. 조산아들에게 인큐베이터는 ‘생명의 상자’라고 할 수 있습니다.
너무도 비싼 인큐베이터
▲ 인큐베이터(출처: http://www.doopedia.co.kr/)
선진국에서 태어난 대부분의 조산아들은 인큐베이터의 혜택을 쉽게 받을 수 있습니다. 하지만 제 3국의 아기들의 경우는 다릅니다. 한 대에 4000달러가 넘는 인큐베이터를 병원에 보급하는 일도 만만치 않지만, 무엇보다도 하루 벌어 하루를 살아가는 사람들에게 인큐베이터 사용료는 부담스럽지 않을 수 없습니다. 차선책으로 따뜻한 물을 담은 병을 아기 주변에 두거나 백열등을 쬐는 방식으로 체온을 유지하려고 하지만, 적정 온도를 유지하기 어려울뿐더러 자칫 여린 피부에 화상을 입는 등 위험한 방법이라고 합니다.
슬픈 현실이죠? 인큐베이터만 있다면, 매년 300만 명에 가까운 아기들을 살릴 수 있을 것입니다. 여러분! 희소식이 있습니다. 더 많은 생명들을 살리기 위해 생명의 상자는 더 저렴하고 더욱 간편하게 변신하고 있답니다. 바로 화학의 힘을 빌려서 말이죠!
모두를 위한 보급용 인큐베이터
▲ 보급용 인큐베이터(출처: http://embraceglobal.org/holiday2014/)
첫 번째로 소개해드리는 인큐베이터는 ‘Embrace Infant Warmer’입니다. ‘따뜻하게 안아준다’는 의미의 ‘Embrace Infant Warmer’는 Embrace라는 미국의 사회적 기업이 개발한 저비용, 고효율, 휴대용 인큐베이터입니다. 이 보급형 인큐베이터는 25달러에 불과합니다. 적은 전기를 사용하면서 작고 가벼워 휴대가 가능하기 때문에 어느 장소에서나 쉽게 사용이 가능합니다. 살균 후에는 재사용이 가능합니다. 미니 슬리핑 유형의 다자인으로 아기가 전기와 접촉하지 않고 열 손실을 최소화해 안전하면서도 아기에게 안락한 느낌을 주는 인큐베이터입니다.
▲ 보급용 인큐베이터 원리(출처: http://embraceglobal.org/holiday2014/)
‘Embrace Infant Warmer’는 플라스틱 전열 기구를 이용하여 팩을 충전하거나, 전기가 없을 경우에는 온수를 이용하여 20분 동안 팩을 데워 사용할 수 있습니다. 데운 팩의 온도는 아기들의 생존에 적절한 섭씨 37도에 맞춰진다고 합니다. 데워진 팩을 침낭모양의 인큐베이터 안쪽에 넣고 그 안에 아기를 눕히면 됩니다. 한 번 데워진 온도는 4시간 동안 유지됩니다.
▲ 보급용 인큐베이터 MOM(출처: http://www.jamesdysonfoundation.com/)
최근 바람을 넣으면 튜브처럼 부풀어 휴대가 가능한 아기 인큐베이터가 개발돼 눈길을 끌었습니다. 영국의 23살 청년 로버트 제임스가 발명한 인큐베이터 '맘(MOM)'은 제작비용이 우리 돈으로 40만 원 선입니다. 제임스가 개발한 휴대용 인큐베이터 맘(MOM)은 세라믹 발열체를 사용해 내부를 가열하고, 작은 화면을 통해 습도와 온도를 확인할 수 있답니다.
▲ 보급용 인큐베이터 MOM(출처: http://www.jamesdysonfoundation.com/)
설정된 내부 온도가 변하면 알람이 울리도록 설계돼 더욱 안전해졌다고 하는데요. 신생아 황달을 치료할 수 있는 광선요법장치 기능도 눈길을 끕니다. 무엇보다도 1회 충전으로 약 24시간 동안 이용할 수 있으며, 바람을 빼면 부피가 줄어 간편하게 휴대할 수 있어 제3국에 맞춰진 인큐베이터라고 할 수 있는데요. 아프리카 등 가난한 국가에서 비교적 부담 없이 널리 이용할 수 있을 것으로 기대되고 있답니다.
'맘'은 세계적인 발명품 경진대회인 제임스 다이슨 대회에서 대상을 수상한 디자인입니다. 제임슨은 상금 30000파운드로 맘을 더욱 발전시키는데 사용하겠다고 밝혀 세상을 더욱 훈훈하게 했답니다.
생명을 살리는 적정기술, 화학
▲ 보급용 인큐베이터(출처: http://embraceglobal.org/holiday2014/)
‘Embrace Infant Warmer’의 원리는 Phase-Chang Material(PCM)! 흔히 상변화물질이라고 불리는 화학기술이 도입됐다고 알려져 있습니다. PCM은 Phase Change Material의 영어 약자로 특정한 온도에서 온도의 변화 없이 고체에서 액체, 액체에서 기체로, 또는 그 반대 방향으로 상(狀,형태)가 변하면서 많은 열을 흡수 또는 방출할 수 있는 기능을 하는 물질인데요. 자체적으로 주위의 열을 저장하였다가 필요할 때 방출하는 혁신적인 온도 조절 기능물질이랍니다.
▲ 보급용 인큐베이터(출처: http://embraceglobal.org/holiday2014/)
이와 같이 상변화물질이 상변화시 동일한 온도를 유지하면서 흡수 또는 방출하는 열을 잠열이라고 하는데, 상변화시 잠열은 에너지 저장에 중요한 역할을 합니다. 잠열은 상변화 온도에서 수십 배에서 수백 배의 에너지 저장 능력과 방출 능력을 가지기 때문에 기존 현열을 이용하는 에너지 절약 소재들 보다 탁월한 기능을 한답니다.
▲ 보급용 인큐베이터 MOM(출처: http://www.jamesdysonfoundation.com/)
인큐베이터 맘(MOM)에서 사용된 화학요소는 ‘세라믹 발열체’입니다. 기존 니크롬선 방식의 발열체를 대체할 수 있는 새로운 개념의 발열 기술로 불리는 세라믹 발열체는 나노 기술을 접목한 기술이랍니다. ‘세라믹 나노 코팅 기술’로 세라믹으로 코팅한다면, 발열 효과를 비롯해 원적외선 효과, 음이온 효과, 내구성 강화 등 다양한 효과를 낼 수 있다고 하는데요. 기존 니크롬선 방식 발열체와 비교해서 20～30%가량의 전기를 절약할 수 있고 더불어 5도에서 600도 사이로 용도에 따라 온도와 크기를 조절하기 용이하답니다.
‘상변화물질’과 ‘나노’라는 화학기술을 활용해 적절한 보살핌 없이 죽어가는 전 세계 미숙아들을 살리는 보급용 인큐베이터가 태어났는데요. 생명을 살리는 적정기술, 화학으로 수많은 생명도 살리고, 건강하게 자란 아이들이 국가발전을 위한 중요한 원동력으로 성장한다면, 세상은 정말 크게 변화될 것입니다. 세상을 가치 있게 하는 화학은 정말 볼수록 매력 있지 않나요?
혹시 석유화학하면 '플라스틱'만 떠오르시나요? 햇빛으로 무한의 에너지를 만들고, 몸 속을 누비며 병균을 없애는 작은 나노 로봇까지! 석유화학 또한 여러분이 상상할 수 없을 만큼 무궁무진한 가치를 세상에 전달할 수 있답니다. 이제는 석유화학하면, 한화케미칼이 함께 만들어가는 세상을 기억해 주세요.
