5. 온도 — 만 원짜리 소자로 1.8 ℃/s 를 만든다 · Dr. Yoo's mRNA Vaccine Synthesiser Cost Analysis, First Steps

온도 모듈 한 벌에 들어가는 것은 /msyn 5강이 적어 둔 그대로입니다 — 펠티에 소자 · 구리 방열판 · 냉각팬 · PT-1000 · 단열블록 · 알루미늄 받침. 이것을 부품으로 사면 이렇게 됩니다.

부품	규격	저가	고가
펠티에 소자	TEC1-12706	3,540	6,670
온도 컨트롤러	PID 키트 (SSR 포함)	5,000	22,900
PT-1000	2선식 프로브	7,620	9,500
알루미늄 블록 + 방열판 + 40 mm 팬	묶음	8,000	12,200
한 벌	—	24,160	51,270
두 벌 (PCR + HMM)	—	48,320	102,540

논문의 상자에서 가장 중요한 재주가 여기 있습니다. 승온 1.8 ℃/s, 냉각 2.6 ℃/s, 30 ℃ 에서 ±0.5 ℃. 그 성능을 내는 부품값이 5만원에서 10만원입니다.

논문이 대조군으로 쓴 바로 그 기계와 견줍니다. 같은 젤 띠를 내는 데 열 배에서 백 배가 갈립니다.

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# 온도 모듈 두 벌의 값과, 같은 일을 하는 상용 장비의 값을 견준다.
parts = [
    # (부품, 한 벌에 몇 개, 저가, 고가)
    ("펠티에 TEC1-12706",      1, 3540, 6670),
    ("PID 온도 컨트롤러",       1, 5000, 22900),
    ("PT-1000 프로브",         1, 7620, 9500),
    ("블록+방열판+팬",          1, 8000, 12200),
]
lo = sum(n * a for _, n, a, _ in parts)
hi = sum(n * b for _, n, _, b in parts)

print("온도 모듈 한 벌")
for name, n, a, b in parts:
    print("  %-22s %2d 개  %6s ~ %6s 원" % (name, n, format(a, ","), format(b, ",")))
print("  %-22s       %6s ~ %6s 원" % ("합계", format(lo, ","), format(hi, ",")))
print()
print("두 벌 (PCR + HMM):        %s ~ %s 원" % (format(lo * 2, ","), format(hi * 2, ",")))
print()

# 같은 일을 하는 상용 장비 - Bio-Rad T100 (논문이 대조군으로 쓴 바로 그 기계)
t100_lo, t100_hi = 1383750, 5163750      # 중고 시세 (신품 정가는 견적제라 못 찾았다)
print("Bio-Rad T100 (중고): %s ~ %s 원" % (format(t100_lo, ","), format(t100_hi, ",")))
print("배수: %.0f ~ %.0f 배" % (t100_lo / (hi * 2), t100_hi / (lo * 2)))
print()
print("주의: T100 신품 정가는 견적제라 찾지 못했다. 위 배수는 '중고 기준' 이다.")

부품을 저가/고가로 바꾸고, 상용 장비와 견줘 보세요.

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그런데 싼 쪽이 잃는 것

/msyn 5강이 적어 둔 대로 이 상자의 승온은 1.8 ℃/s 이고, 상용 PCR 기계는 대개 3~5 ℃/s 입니다. 값이 백 분의 일인데 속도는 절반 남짓입니다.

싸게 사도 되는 것

펠티에 소자 · 방열판 · 팬. 성능이 곧 값인 부품이 아닙니다 — 큰 것을 넉넉히 쓰면 됩니다.

싸게 사면 안 되는 것

온도 센서와 컨트롤러. 여기서 아낀 몇천 원이 여덟 시간을 망칩니다 — 그리고 망한 것을 나중에 알게 됩니다.

이것이 이 강의가 되풀이할 모양입니다 — 값이 성능을 정하는 줄과 값이 신뢰를 정하는 줄은 다릅니다.

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온도 모듈 두 벌의 부품값은 대략 얼마인가?

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PT-1000 을 더 싼 서미스터로 바꾸는 것이 위험한 까닭은?