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군사 작전과 공급망을  혁신시킬 분해성 플라스틱

군사 작전과 공급망을 혁신시킬 분해성 플라스틱

임무 완수 후 사실상 사라져 활동 증거와 적의 손에 장비가 들어갈 기회를 남기지 않는 작은 비행기나 드론을 상상해보자. 아니면 환경 또는 의료 데이터를 수집하고 전송한 후 흔적을 남기지 않고 분해되는 스텔스 센서를 생각해보자.

미국 국방고등연구기획국(DARPA)은 이러한 사라지는 장비를 현실화하는 데 한 걸음 더 가까이 간 조지아공과대학교의 연구에 자금을 지원했다.

사이언티픽 아메리칸 잡지는 엔지니어링팀이 유연한 시트와 단단한 기계 부품으로 성형 후 자외선이나 섭씨 80도 이상 온도에 노출되면 몇 분에서 몇 시간 내에 증발할 수 있는 새로운 플라스틱 물질을 만들었다고 보도했다.

DARPA는 이미 낙하산과 글라이더에서 새로운 등급의 플라스틱을 성공적으로 시험했다. 2019년 8월 조지아공과대학교 교수 겸 엔지니어링팀 팀원인 폴 콜(Paul Kohl) 박사는 캘리포니아주 샌디에이고에서 사이언티픽 아메리칸과 가진 인터뷰에서 “바로 사라지게 만들고 싶은 것에 사용하는데 매우 적합하다”고 말했다.

많은 연구팀이 재활용이나 기타 목적을 위한 분해성 플라스틱을 연구한 지 시간이 어느 정도 흘렀지만 연구 결과물은 종종 실온에서 파괴됐다. 하지만 미국화학회 컨퍼런스에서 콜 박사는 신소재를 태양으로부터 보호하면 최대 20년까지 안정적일 수 있다고 설명했다. 엔지니어링팀은 명령에 따라 분해를 시작하는 방법을 개발했다.

DARPA는 인바운드, 제어, 공중 발사, 회복 불가 시스템(ICARUS)으로 알려진 공중 투하 비행체용 분해성 소재를 개발하는 프로그램에 자금을 투입하기 시작했으며 이 프로그램은 조지아공과대학교의 연구를 지원한다. (그리스 신화에 따르면 밀랍으로 만들어진 이카루스의 날개는 태양에 너무 가까워지자 녹아버렸다.) NBC.com의 보도에 따르면 DARPA는 “프로그램이 이카루스의 파멸로 이어진 소재의 특성을 모방하지만 해당 특성을 이용하여 더욱 유용한 결말을 가져올 것이다”고 발표했다.

군 쓰레기 재형성

DARPA는 전장 내 물질의 재활용을 혁신하기 위한 다른 작업에도 투자하고 있다. DARPA의 새로운 리소스 프로그램은 무기 및 기계용 화학 윤할제 같이 배치 중 발생한 군 쓰레기를 중요 물자나 식품 및 물로 전환하여 미국군의 전설적인 공급망 관리 역량을 강화하고자 한다. 휴대용 자족 시스템은 에너지 밀도가 높은 쓰레기를 현장에서 바로 재활용하여 인도주의적 지원 및 재해 구호 작전은 물론 특수 부대의 원정 작전을 지원할 것이다.

DARPA 프로그램 매니저 블레이크 벡스틴(Blake Bextine)은 “생존을 위한 기본적인 것조차 당연하게 여길 수 없는 오지나 가혹한 환경에서 ‘일회용’ 같은 것은 있을 수 없다”고 말했다.

DARPA는 시스템이 기계, 생물, 화학 촉매 접근법을 융합하고 부분적으로 생물분자와 미생물의 조합에서 연료를 가져올 것이라고 예상한다. 예를 들어, 병사는 전투 식량에서 버려진 포장재를 시스템에 투입하고 즉각적인 필요에 따라 어떤 재활용 결과물로 변환이나 재형성할지 선택할 수 있다.

벡스틴은 “부대의 야전 활동 시간을 연장하거나, 작전 유연성을 확대하거나, 구할 수 있는 거의 모든 자원을 활용하여 위험에 처한 인구를 안정시킬 능력을 줄 수 있길 바란다”며 “이런 시스템이 없으면 황량할 수도 있는 곳에서 쓰레기를 분해하여 긴급 식량이나 기타 중요 물자로 전환할 수도 있을 것이다”고 말했다.

리소스 프로그램은 소각, 매립, 수송 관행에서 사용 물질을 현장에서 전략적 자원으로 전환하는 방법으로 쓰레기 관리 방식을 바꿀 것이며 이러한 역량은 환경 지속성 분야에서도 관심을 가질 것이다. 포럼 스태프