4. 밸브 — 고르는 기준은 ‘무엇이 젖느냐’ 다 · 유박사의 mRNA 백신 합성기 메카니즘 첫걸음

논문이 쓴 밸브는 전자밸브(electromagnetic valve) 여섯 개입니다 — 5방 둘, 3방 넷. 여기서 먼저 짚을 것이 있습니다.

two five-way electromagnetic valves, and four three-way electromagnetic valves

이 기계에는 다중포트 회전밸브(multiport rotary selector valve)가 없습니다. 미세유체 자동화를 이야기할 때 가장 먼저 떠올리는 그 부품이 여기엔 안 쓰였습니다. 복제하려는 사람에게 이것은 좋은 소식입니다 — 회전밸브는 이 기계에서 가장 비싼 부품 축에 들었을 것이기 때문입니다.

밸브 방식을 눌러 보세요. 젖는 부품 · 사강 · 값 · RNase 위험이 함께 바뀝니다.

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핀치밸브가 mRNA 기계에서 이기는 이유

핀치밸브 (pinch valve)

밖에서 튜브를 눌러 막습니다. 액체는 튜브 말고는 아무것에도 닿지 않습니다 → 사강 0 µL, 유로가 통째로 소모품입니다. 오염되면 튜브만 갈면 됩니다.

회전 선택밸브 (rotary selector)

한 부품이 밸브 여러 개 몫을 합니다. 사강도 작습니다(3.5 µL 안팎). 대신 로터가 젖고, 값이 자릿수 하나 큽니다.

RNase 는 열로도 잘 안 죽고 닦아도 남습니다(→ 18강). 그러니 “젖은 부품을 버릴 수 있느냐” 가 결정적입니다. 핀치밸브는 그 답이 “예” 입니다.

부품	방식	젖는 것	대략의 값
Bartels/Takasago SMV 2/2 NC	핀치	튜브만	€33
Memetis NC 2/2 (형상기억합금)	핀치	튜브만	€99
Bürkert Type 6724 Whisper 3/2	핀치	튜브만	€115~159
Bio-Chem 075P2NC12-02S	핀치 (12 VDC)	튜브만	€175
중국제 12 V 핀치밸브	핀치	튜브만	$15~40 (미확인)
AMF RVM 2~12포트	회전 선택	PCTFE 헤드 · PTFE 로터	€962~1,217
Elveflow MUX Distribution 12+1	회전 선택	PCTFE · PTFE	€3,400
Runze SV-06 / SV-07	회전 선택 (RS232/485)	사파이어 로터 · PCTFE	견적 문의
VICI Cheminert C25	회전 선택	—	견적 문의

밸브를 여럿 쓸지 하나로 묶을지가 값과 사강을 반대로 움직입니다. 구동 회로 값까지 넣으면 차이가 더 벌어집니다.

Python 브라우저에서 실행

# 저장통 아홉을 잇는 두 방법의 값과 사강을 견준다.
# (논문은 왼쪽을 골랐다 — 전자밸브 여섯 개)
tanks = 9
EUR = 1.08                      # USD/EUR, 2026-09 어림값 (확인 못 함)

plans = {
    "핀치밸브 여럿 (싼 것)":   {"unit": 33,   "n": 6, "dead": 0.0,  "wet": "튜브만"},
    "핀치밸브 여럿 (Bio-Chem)": {"unit": 175,  "n": 6, "dead": 0.0,  "wet": "튜브만"},
    "회전 선택밸브 하나 (AMF)": {"unit": 962,  "n": 1, "dead": 1.0,  "wet": "로터"},
    "회전 선택밸브 하나 (Elveflow)": {"unit": 3400, "n": 1, "dead": 3.5, "wet": "로터"},
}

print("%-28s %8s %8s %10s  %s" % ("방식", "개수", "합계€", "사강µL", "젖는 것"))
for name, p in plans.items():
    total = p["unit"] * p["n"]
    print("%-28s %6d개 %8s %8.1f   %s"
          % (name, p["n"], format(total, ","), p["dead"] * p["n"], p["wet"]))
print()

# 구동 회로까지 넣으면?
print("밸브 구동:")
print("  Elveflow MUX Wire v3 (8채널 전용기)  €2,089")
print("  ULN2803 / MOSFET 보드 + 아두이노      약 $10")
print("  → 전용기 한 대 값이면 싼 핀치밸브를 %d 개 산다." % (2089 // 33))

🤔 확인 문제

mRNA 합성기에서 핀치밸브가 특히 유리한 까닭으로 가장 알맞은 것은?

🤔 확인 문제

이 논문의 시제품에 대해 옳은 것은?