점토로 만든 PCB 튜토리얼
원제: Clay PCB Tutorial
왜 중요한가
하드웨어 제조업계의 환경 문제와 분쟁광물 의존도를 줄일 수 있는 대안적 제조 방식을 제시
오스트리아 비엔나의 페미니스트 해커스페이스가 분쟁광물을 사용하지 않는 지속가능한 하드웨어 제작을 위해 현지 점토로 PCB(인쇄회로기판)를 만드는 실험을 진행했다. Arduino Uno 칩을 재활용하여 자기소성 방식으로 제작했다.
Mz* Baltazar's Lab은 기존 스마트기기의 텅스텐, 주석, 탄탈럼 등 분쟁광물 사용 문제를 해결하기 위해 현지 조달 가능한 재료로 '윤리적 하드웨어' 개발을 시도했다. 12년간 사용해온 Arduino Uno 보드의 ATmega328P 칩을 재활용하여 새로운 PCB를 제작하는 것이 목표였다.
연구팀은 3D 프린팅된 재활용 폴리프로필렌 필라멘트 스탬프를 사용해 회로 패턴을 찍었다. 점토가 건조·소성 과정에서 약 5% 수축하는 점을 고려해 회로 트랙의 깊이를 1.2mm로 설정했다.
PCB 기판 재료로는 절연성과 지속가능성을 고려해 도자기, 특히 자기를 선택했다. 자기는 커패시터, 압전소자, 저항 등 전자부품에 이미 널리 사용되는 소재다. 하지만 기존 자기 소성 방식은 1000°C와 1200°C의 두 단계 고온 소성으로 전력 소모가 크다는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위해 오스트리아 부르겐란트의 도예가 하인츠 라킹거의 선사시대 소성 기법을 도입했다. 전기 가마 대신 18세기 집터의 구덩이에서 장작불로 소성하는 저에너지 방식을 채택했다.