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홍익대생 4명, 대한민국 최초 제임스 다이슨 어워드 국제전 수상
“어디에서도 한 적 없는 이야기를 하고 싶어요”... 제임스 다이슨 어워드 국제전 수상팀 ‘The Golden Capsule’ 팀의 수상 비하인드
제임스 다이슨 어워드(The James Dyson Award)는 차세대 엔지니어들에게 영감을 주고 계속해서 연구, 개발을 할 수 있도록 장려하기 위한 국제적 대회이다. 현재 엔지니어링, 산업 디자인 관련 학부에 재학 중이거나 최근 졸업한 디자인 전공자들을 대상으로 하고 있다.
2023 제임스 다이슨 어워드에서는 대한민국 최초의 국제전 우승팀이 나왔다. 바로 자랑스러운 홍익대학교의 채유진, 신영환, 백원, 김대연 학우들이다. 수상작의 이름을 딴, 일명 ‘The Golden Capsule’ 팀인 이들은 ‘어디에서도 해 본 적 없는, 수상에 대한 좀 더 깊은 이야기들을 하고 싶다’고 전해왔다. 그리하여, 이번 수상과 관련된 네 학우들의 뒷이야기를 들어보았다.
‘The Golden Capsule’ 팀은 디자이너 2명과 엔지니어 2명으로 이루어져 있으며 4명 모두 디자인엔지니어링을 복수전공하고 있다. ‘The Golden Capsule’은 디자인엔지니어링전공의 졸업 프로젝트로 만들어진 작품이다. 팀장인 채유진(산디19) 학우는 프로젝트의 총괄을 맡았으며, 제품 디자인의 전반적인 과정에 관여하였고 솔루션 제시, 실험 진행, 데이터 산출에 기여하였다. 신영환(기시디18) 학우는 실험 모델을 제작하고 실험을 진행 및 기록하는 업무를 주로 맡았으며, 백원(산디19) 학우는 제품의 외관 디자인과 실험 과정에 관여하였다. 특히 백원 학우는 중국 쓰촨에서 온 유학생으로, 초등학교 때 겪었던 쓰촨성 대지진 경험을 공유하여 제품 개발 과정에 도움을 주었다고 한다.
김대연(기시디16) 학우는 엔지니어로서 ‘The Golden Capsule’의 공학적 원리를 규명하고 정립하는 역할을 맡았으며, 공학적 지식을 바탕으로 실험을 계획하고 팀 내 디자이너들과 소통하며 프로토타입을 제작하였다.
‘The Golden Capsule’은 디자인과 엔지니어링의 융합이 빛을 발한 작품이다. 수상팀의 디자이너 학우들이 제작이나 설계 및 실험에 관여하기도 했으며, 엔지니어 학우들이 디자인 아이디어를 내기도 했다. 채유진 학우는 디자이너와 엔지니어의 협력 방식에 대한 구체적인 사례를 들어 이야기를 전해왔다. ‘The Golden Capsule’ 팀은 제품의 풍선에서 분출되는 물의 양을 측정하기 위해 저울을 사용했는데, 엔지니어 팀에서는 기계시스팀디자인공학과의 김지호 교수님께 도움을 받아 저울 숫자를 자동으로 엑셀 데이터로 변환해주는 매트랩 코드를 개발하였다. 그런데, 매트랩에 들어갈 인풋 이미지가 깨끗하지 않아 매트랩에서 숫자를 인식할 수 없는 문제가 발생하자 디자인팀에서는 애프터이펙트를 활용하여 매트랩에 들어갈 이미지를 정제하는 이미지 프로세싱을 진행하였다고 한다. 그 결과, 몇천 장에 달하는 숫자 데이터를 빠르고 효율적으로 정제하는 프로세스를 확보할 수 있었고 이를 바탕으로 정확한 실험 그래프를 그려낼 수 있었던 것이다.
‘The Golden Capsule’ 팀이 제임스 다이슨 어워드에 출품하기까지 지도교수이신 기계시스템디자인공학과의 임덕신 교수님과 김지호 교수님도 많은 도움을 주셨다. 채유진 학우의 말에 따르면, 임덕신 교수님은 수준 높은 디자인 프로세스 과정들을 제공해 주셨고 솔루션을 내는 과정에서 최고의 아이디어에 도달할 수 있도록 수업 내에서 다양한 세션을 진행해 주셨다고 한다. 수업 방식 또한 정해진 진도에 맞춰 가기보다는 자유롭고 혁신적이었다. 김지호 교수님은 실험 결과물들을 신빙성 있게 표현하는 방법을 알려 주셨다고 한다. 만약 ‘The Golden Capsule’이 콘셉트만 있었다면 아무도 믿지 못했을 텐데, 김지호 교수님의 도움으로 더욱 신뢰성 있는 제품을 완성할 수 있었다는 것이다.
‘The Golden Capsule’ 팀은 제품에 대한 더 깊은 이야기들을 함께 전해왔다. 제품에 관한 질문들에는 언제든 답할 준비가 되어 있다며 자신감 있는 모습도 내비쳤다. 환자가 스스로 진통제를 투여하는 무통 주사와 ‘The Golden Capsule'이 비슷해 보이는데 이 둘이 궁극적으로 다른 점은 무엇일지 묻자, 채유진 학우는 ‘The Golden Capsule’은 음압(Negative pressure)이라는 요소가 있지만 무통 주사는 그렇지 않다는 답변을 내놓았다. 의료진들도 ‘The Golden Capsule’이 형태 면에서는 무통 주사와 비슷해 보일지언정 기초적인 원리부터 다른 제품이라고 인정하였다고 한다. 채유진 학우의 말에 따르면 무통 주사는 속도 조절이 되지 않아 빠른 주입이 불가능하나 ‘The Golden Capsule’은 별도의 인력이나 전기 없이도 기존 링거 방식의 1.5배라는 빠른 속도에까지 도달할 수 있다. 경상 환자와 중상 환자가 공존해 수액의 속도 세팅 범위가 매우 넓다는 응급 상황의 특성을 적절히 반영한 것이다.
‘The Golden Capsule’ 팀은 제품의 안전성이나 실제 사용 가능성에 대해서도 충분히 고려하고 고민한 후 제작을 진행한 듯 보였다. 제품 내부에 들어있는 풍선을 사용할 경우 인체에 화학적인 위험은 없을지 묻자 ‘The Golden Capsule’ 팀은 해당 부품이 흔히들 생각하는 풍선 재질이라기보다는 의료용 탄성체라고 말하며, 실제 의료 제품과 아기 젖병에 사용되는 소재인 ‘LSR(Liquid Silicone Rubber)’라는 소재를 고려하고 있다고 밝혔다. 이에 더해 이후의 테스트 과정에서 탄성체와 의약품의 접촉에 문제가 생긴다면 탄성체의 안쪽을 특수 소재로 코팅하는 방안을 생각 중이라는 말도 전했다. 또 기압 차이를 이용하는 제품인 ‘The Golden Capsule’을 매우 높은 고도에서 사용하는 것이 어렵지는 않을지에 대한 의문을 표하자, 채유진 학우는 해당 제품이 지상에서 이미 기존 링거보다 1.5배 빠른 속도까지 도달할 수 있었다는 점을 감안하면 높은 고도에 갔을 때야 기존 링거와 비슷한 성능이 될 것이라 예상할 수 있다고 언급했다. 혹여나 속도 차이가 매우 심하더라도 ‘The Golden Capsule’의 새로운 개선 프로토타입에는 속도 가시화 장치를 추가하였기 때문에 실제로 수액이 어떤 속도로 들어가고 있는지 의료진들이 직관적으로 파악할 수 있다는 말도 전했다. ‘The Golden Capsule’ 팀은 고도 차이나 온도, 습도 등 기타 물리량과 관련된 영향을 알기 위해 더욱 고도화된 실험을 준비 중이었다.
그렇다면 다이슨 대회 제출 버전인 구버전 프로토타입과 다이슨 대회 이후에 개선한 신버전 프로토타입 사이에는 어떤 차이가 있을지, 또 수상 이후에 제품의 어떤 점을 더 개선하였는지에 대해서도 묻지 않을 수 없었다. 이에 대해 채유진 학우는 환자의 심리적 안정감과 의료진들을 위한 사용의 편리성을 고려하여 제품을 개선하였다는 답변을 내놓았다. ‘The Golden Capsule’ 팀은 응급구조 관련 전문가 여섯 분을 모시고 초기 프로토타입을 보여 드리며 의료진 입장에서의 사용성과 관련된 자문을 진행하였다. 그 결과, 제품에 기존 수액의 점적관(물방울이 떨어지는 부품) 역할을 대신할 속도 가시화 장치를 추가하여 현재의 주입 상황을 파악하는 데 용이하게 했으며, 기존 풍선의 크기가 매우 천천히 줄어들어 주입량을 한눈에 파악하기 어려웠기 때문에 쉘 외부에 눈금 그래픽을 양방향으로 추가하였다고 한다. 이에 더해 ‘The Golden Capsule’ 팀은 의료진이 실제로 수액을 놓을 때 취하는 자세를 관찰하고 연구한 후 제품상 롤러의 위치를 의료진이 다루기 편한 쪽으로 옮겼다. 이외에도 다양한 개선점을 언급하며, 채유진 학우는 “이만큼 발전이 되었어도 지금의 프로토타입은 겨우 두 번째 버전입니다. 실패를 두려워 않는 다이슨 경의 작품처럼 저희 제품도 몇백 번, 몇천 번의 시행착오가 더 기다리고 있다고 생각합니다.”라고 전했다. 앞으로도 시행착오를 겪으며 더욱더 성장해 나갈 ‘The Golden Capsule’ 팀의 굳은 다짐과 각오를 엿볼 수 있었다.
인터뷰를 마치며 ‘The Golden Capsule’ 팀의 뒤를 이어 세계적인 대회에서 입상하고자 하는 꿈을 가진 홍익대학교 학우분들께 한마디씩 해 주실 것을 부탁드리자, 채유진 학우와 신영환 학우는 다음과 같이 전했다.
채유진: 첫 번째, 탐구심과 호기심을 키우세요. 세상 모든 것들에 궁금증을 가지고 ‘저건 왜 저렇게 생겼을까’, ‘왜 이렇게 할 수밖에 없을까’ 같은 질문들을 던지는 것이 ‘Pioneer’의 자질인 것 같습니다. 두 번째, 질문하는 것을 두려워하지 마세요. 용기 내어 예의와 진심이 담긴 질문을 하면 생각보다 많은 사람에게 정성 어린 따뜻한 답변을 받을 수 있습니다. 세 번째, 생각의 스케일을 키우세요. 내가 얼마나 큰일을 해내느냐는 나의 역량보다는 내가 목표하는 스케일 그 자체에 달린 것 같습니다. 허무맹랑할지라도 지금보다 더 큰 목표를 가져 보시기 바랍니다!
신영환: 항상 이유를 생각해 보세요. 세상에는 우연이 없고 이유가 있습니다. 새로운 무언가를 만들 때는 항상 그 이유를 생각해 보는 것이 중요합니다. 그리고 항상 초심을 유지하세요. 프로젝트와 같이 무언가를 하다 보면 어느 순간에는 처음에 목표로 했던, 다짐했던 것들에 대해 의지가 꺾이는 순간이 있을 텐데 항상 마지막까지 처음의 목표와 다짐을 잊지 말고 최선을 다하는 사람이 되셨으면 좋겠습니다.
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온라인커뮤니케이션실 최가은 기자