"탈모 예방하는 쿨링헬멧"…다이슨 어워드 우승작 발표

다이슨은 항암 치료 후 탈모 예방을 돕는 쿨링 헬멧인 '아테나'가 국제 학생 엔지니어링 및 디자인 공모전 '제임스 다이슨 어워드 2024'에서 최종 우승했다고 13일 밝혔다.

제임스 다이슨 어워드는 차세대 엔지니어 및 디자이너 양성을 위해 개최하는 국제 공모전이다. 전 세계 30개국에서 동시 개최돼 일상의 문제를 해결하는 2천여 가지의 아이디어가 출품됐다.

올해 최종 우승작은 국제전 의료 부문과 지속가능성 부문에서 2팀이 선정됐다. 의료 부문에서는 항암 치료 후 탈모 예방을 돕는 쿨링 헬멧 '아테나'가, 지속가능성 부문은 재사용이 가능한 기상 관측 기구 '에어시드 라디오존데'가 우승을 차지했다.

제임스 다이슨 어워드 2024 의료 부문 우승작 '아테나(Athena)' (사진=다이슨)

반도체 활용한 두피 쿨링 헬멧

아테나는 항암 치료로 인한 탈모 방지를 돕는 두피 쿨링 헬멧이다. 아일랜드의 올리비아 험프리스가 어머니의 암 투병을 지켜보며 기존 탈모 예방 기술의 문제를 해결하고자 발명했다.

항암 치료를 받는 환자의 약 65~99%는 치료 과정에서 탈모 증상을 겪는데, 탈모 증상을 완화하기 위해 일반적으로 두피 쿨링 치료를 받는다. 시중의 두피 쿨링 치료는 비용이 매우 높을뿐더러, 해당 기술을 보유한 일부 병원에서만 사용 가능해 접근성이 떨어졌다.

아테나는 두피 쿨링 기술을 헬멧 형태의 기기에 새롭게 적용해 기존 요법의 효과를 유지하면서 비용과 시간을 절감하고 휴대성을 높였다. 헬멧에 탑재된 두피 쿨링 기술은 '펠티에'라는 저가 열전 반도체를 사용했다. 반도체가 물탱크를 냉각시켜 차가운 물을 머리 주위로 순환시킨다.

약 3kg의 무게에 휴대용 케이스와 다양한 머리 모양에 맞는 헤드피스로 구성돼 보관과 휴대가 편리하다. 전원을 계속 연결해야 하는 기존의 두피 쿨링 기기와 달리 배터리로 작동한다. 항암 치료 후 병원에 오래 머무를 필요 없이 환자가 원하는 장소와 시간에 맞춰 두피 쿨링을 직접 진행할 수 있다.

제임스 다이슨 어워드 2024 지속가능성 부문 우승작 '에어시드 라디오존데' (사진=다이슨)

단풍나무 씨앗서 영감받은 기상관측 풍선

지속가능성 부문 우승작인 에어시드 라디오존데는 기존의 일회용 라디오존데가 엄청난 양의 플라스틱 및 전자 폐기물을 발생시키는 문제를 해결하고자 개발됐다. 싱가포르 기술 및 디자인 대학교의 연구원 셰인 키 흘라 윈과 다니엘 수피얀 빈 샤이풀이 발명했다.

전 세계 기상 관측소들은 일기 예보를 위해 매일 데이터 수집 장치인 라디오존데를 기상 관측용 풍선(웨더 벌룬)에 매달아 대기 중에 발사한다. 이 웨더 벌룬은 높은 고도에 도달하면 급격하게 추락하며 회수가 어려운 외딴 지역에 떨어지는 경우가 많았다. 이렇게 버려지는 라디오존데로 인해 1년에만 전 세계적으로 48톤의 전자 폐기물이 발생하는 것으로 추정된다.

에어시드 라디오존데는 단풍나무 씨앗에서 영감을 얻은 디자인으로 장치가 하강할 시에 방향과 속도 제어가 가능해 기기 회수 및 재사용이 용이하다. 단풍나무 씨앗은 비대칭적인 모양이 양력과 항력을 발생시켜 헬리콥터처럼 회전하면서 떨어진다.

우승팀은 이 원리를 적용해 장치가 나선형으로 회전하면서 낙하하도록 설계했다. 이를 통해 라디오존데의 낙하 속도를 느리게 만들어 지면 충돌 시의 손상을 방지하고, 회수하기 쉬운 지역에 착륙할 가능성을 높였다. 하강하는 동안 대기 데이터를 수집할 수 있는 것도 장점이다.