코로나 시대의 개방형 혁신

코로나19로 인한 팬데믹은 전례 없는 혼란을 일으켰지만, 한편으로는 개방형 혁신 커뮤니티를 통해 집단 지성을 공유하고 개발했을 때 혼자 이뤄내는 것보다 훨씬 더 다각적인 해결책을 강구해 낼 수 있다는 점을 보여주었습니다.

코로나19는 모두를 혼란에 빠뜨렸지만, 전 세계의 전문가와 제작자로 구성된 팀이 가상 환경에 모여 문제를 해결하면 어떤 성과를 달성할 수 있는지를 여실히 입증하는 계기가 되기도 했습니다.

미국 매사추세츠주 케임브리지에 있는 MIT Center for Bits and Atoms 연구소장 닐 거센펠드(Neil Gershenfeld)는 온라인 자원봉사 커뮤니티에서 활동하는 혁신가와 제작자들을 만나 그들이 여태껏 겪어보지 못한 최대 난관을 극복할 수 있도록 아낌없이 지원했습니다.

거센펠드는 "코로나19는 전례 없는 난관을 초래했지만, 멀게만 느껴졌던 개방형 혁신을 크게 앞당기기도 했습니다. 개별 프로토타입 제작 방식은 신속하지만 대량 생산이 어렵고, 대량 생산 방식은 대량 제조가 가능하지만 느리다는 근본적인 문제가 있습니다. 이에 개인 보호 장비(PPE)와 호흡 보조기 생산량을 적절히 배분하여 그 간극을 메웠습니다. 덕분에 커뮤니티 활동가부터 기초과학 연구원에 이르는, 단 한 번도 함께 일해본 적 없는 집단 간의 협업이 가능하게 되었고, 거기에서 창출되는 효과를 실감할 수 있었습니다"라고 전했습니다.

이어 "디지털 제작 도구를 신속하게 개발하고 배포하여 생산 수단에 대한 접근성을 높이는 것이 경제 회복에 필수적이라는 인식이 무엇보다 중요합니다"라고 덧붙였습니다.

글로벌 협업 활동

독립적인 혁신가와 제작자가 종종 온라인으로 힘을 모은다는 의미를 내포한 개방형 혁신은 협업을 촉진하는 데 중추적인 역할을 했습니다. Open COVID-19 Community는 팬데믹 시대에 솔루션을 빠르게 확보, 검증, 설계, 엔지니어링 및 제작할 수 있도록 설계된 플랫폼입니다. 전 세계 설계자, 엔지니어, 제작자 및 의료 전문가들을 한데 모아 집단 지성과 저마다의 역량을 발휘하도록 지원하고 있습니다.

본 커뮤니티는 혁신적인 인공호흡기 제작을 비롯해 지금까지 120건이 넘는 프로젝트가 성황리에 끝날 수 있도록 이바지했습니다. 인도 스타트업인 Inali는 Open COVID-19 Community의 지원을 받아 'DIY Smart Ventilator'의 프로토타입을 불과 8일 만에 순조롭게 설계, 엔지니어링, 시뮬레이션, 제조 및 검사를 진행했습니다.

Open COVID-19 Community가 참여해 일사천리로 진행된 프로젝트는 다음과 같습니다.

• 이탈리아 제작자팀이 만든 OpenBreath 인공호흡기. 전기만 있으면 완벽하게 작동하며, 전 세계에서 손쉽게 구할 수 있고 어디서나 조립할 수 있는 기성 판금 부품으로 구성된 기능성 제품
• 멕시코 공공기관 CIDESI(산업 엔지니어링 및 개발 센터) 산하 CONACYT(국립 과학 기술 위원회)와 멕시코 자동차 클러스터(Automotive Cluster)가 제휴 및 설계해 멕시코 보건부가 대량 생산을 최초 승인한 인공호흡기
• 자동차 와이퍼 모터를 중심으로 설계된 브라질 Ventivida 인공호흡기

"Open COVID-19 Community는 최전선에서 일하는 인력 보호용 제품을 신속히 개발하는 데 지대한 역할을 했습니다."
니콜라이 룻케비치(Nicolai Rutkevich)
브라질 리우데자네이루 가톨릭대학교(Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro) 석사 과정 학생

브라질 리우데자네이루 가톨릭대학교에서 석사 과정을 이수 중인 학생이자 Ventivida 프로젝트를 이끈 니콜라이 룻케비치는 "아주 기본적인 부품만으로 구성하여 개발 도상국에 신속하게 공급할 수 있는 물품을 만들고 싶었습니다. Ventivida 인공호흡기는 진동 현상을 통해 산소를 공급한다는 기초 기계 개념을 바탕으로 만들어졌습니다. 부품은 각국에서 쉽게 확보할 수 있으며, 매우 저렴한 비용으로 대량 생산해 구급차와 지역 보건소에 공급할 수 있고, 응급 치료가 필요한 환자에게 사용할 수 있습니다"라고 설명합니다.

*Ventivida* 인공호흡기는 자동차 와이퍼 모터를 바탕으로 설계되고 기본적인 부품으로 구성되어 개발 도상국에 신속하게 공급할 수 있다. (이미지 제공: Ventivida Group)

룻케비치는 Open COVID-19 Community 덕분에 많은 지역 사회가 최악의 팬데믹을 억제할 수 있었다고 전했습니다. "Open COVID-19 Community는 최전선에서 일하는 인력 보호용 제품을 신속히 개발하는 데 지대한 역할을 했습니다."

일선 투입 인력 보호

Open COVID-19 Community에서 활동 중인 또 다른 제작자들은 개인 보호 장비(PPE)에 대한 긴급 요청을 해결했습니다.

팬데믹으로 인해 매사추세츠주 우스터 폴리테크닉 대학교(Worcester Polytechnic Institute)가 캠퍼스의 모든 수업을 취소하자 기계공학과 교수 데이비드 플랜차드(David Planchard)는 제자들에게 코로나19 문제를 직접 해결할 기회를 주기로 했습니다.

본 프로젝트 덕분에 학생들은 원격으로 연결된 협업 환경에서 각자의 엔지니어링 설계 역량을 발휘하는 경험을 쌓을 수 있었습니다.

플랜차드는 "Open COVID-19 Community에 대해서는 이미 알고 있었습니다. 제자들이 커뮤니티에서 많은 것을 배울 수 있을 뿐만 아니라, 팬데믹을 근절하는 데 조금이나마 힘을 보탤 수 있으리라 생각했습니다. 각기 3~4명의 학생으로 구성된 8개의 팀을 짰습니다. 그리고 각 팀에게 3D 프린터로 출력할 수 있는 안면 보호대 설계 과제를 주었습니다. 설계 파라미터, 조립, 안전 및 내구성, 착용감, 크기, 재료, (3D) 출력 시간도 고려하도록 했습니다"라고 말합니다.

플랜차드는 재채기를 과학적으로 정확하게 모델링한 3D 시뮬레이션 결과를 통해 점액 입자의 다양한 궤적과 입자가 보호 장비를 착용한 사람에게 튀는 위치를 학생들에게 보여줬습니다.

"학생들이 시뮬레이션 결과를 보고 큰 깨달음을 얻었습니다. 이들의 설계에 큰 영향을 미쳤죠."

우스터 폴리테크닉대학교 학생들은 온라인 협업 환경에서 원격으로 작업하면서 저마다 엔지니어링 역량을 발휘하여 3D 프린터로 출력할 수 있는 안면 보호대를 설계했다. (이미지 제공: 데이비드 플랜차드)

모든 학생팀은 Open COVID-19 Community에 가입해 각자의 설계도를 게시하고 세계 각지의 엔지니어와 의료 전문가로부터 피드백을 받았습니다.

플랜차드는 "학생들은 피드백을 참고해 설계 완성도를 높였습니다. 저는 학생들의 설계도를 전달받아 3D 프린터로 출력했습니다. 그중 1등으로 뽑힌 설계로 안면 보호대를 대량 생산했고 바이러스 발발 초기에 안면 보호대를 전혀 갖추지 못한 지역 병원에 공급했습니다"라고 설명합니다.

집단 지성

Open COVID-19 Community가 없었다면 도움이 절실한 사람들에게 필요한 제품을 공급하지 못했을 것이라고 플랜차드는 강조합니다.

"우리 팀은 커뮤니티의 도움으로 전 세계적으로 진행 중이던 최대 규모의 프로젝트에 합류해 엄청난 안면 보호대의 수요를 충족시켰습니다. 기존의 제조 방식과 공급망으로는 제때 대응할 수 없던 시기에 분산형 디지털 제작 방식이 얼마나 효과적인지 경험할 수 있었던 놀라운 기회였습니다. 제작자, 설계자, 엔지니어는 팹랩(Fab Lab: 3D 프린터를 비롯한 디지털 제작 장비를 사용해 아이디어를 실험해보고 실제로 제조할 수 있는 공간)과 개인차고 및 지하실에서 3D 도구를 사용해 혁신적인 아이디어를 쏟아내고, 보유한 적층 제조 도구를 사용하여 설계를 보완했습니다. Open COVID-19 Community는 제자들이 영감을 얻고 각오를 다지기에 충분한 지식과 정보를 제공했습니다."

"Open COVID-19 Community는 엄청난 고난의 시기에 수요와 공급 간 간극을 메우는 데 중요한 역할을 했습니다. 이는 시작일 뿐이며, 훨씬 더 적극적으로 협업하는 미래가 펼쳐지리라 확신합니다."
데이비드 플랜차드
우스터 폴리테크닉 대학교 기계공학과 교수

브라질의 인공호흡기 혁신가 룻케비치는 Open COVID-19 Community를 통해 팀을 지원한 사람들이 깊이 있는 지식을 지녔다는 점을 강조합니다.

룻케비치는 "한 번도 만난 적 없는 사람들이 서로를 지원하면서 아이디어와 전문 지식을 공유했습니다. Bosch, Embraer, Cefet-RJ, 상파울루 소재 대학 등의 엔지니어들과 소통하고 의료진으로부터 의료 현장에 필요한 물품에 관한 정보를 입수하며, 병원의 서비스 엔지니어에게 장비에 관해 자세하게 설명을 들었습니다. 평소 같은 상황이었다면 이런 분들을 접할 수 없었을 것입니다. 아이러니하게도 이게 다 Open COVID-19 Community 덕분에 가능해진 일입니다"라고 분석합니다.