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3D프린터 유해성 연구: 인클로저 효용성
2017-03-08 17:27:57

데스크탑 3D프린터의 유해성에 관한 소규모 연구결과들이 종종 나오고 있습니다. 
특히 작년 초에 Environmental Science & technology에 게재되었던 필라멘트 종류별로 UFP와 VOC의 방출량을 연구한 논문은 업계에서 종종 인용되고 있는데, 그때 연구를 진행했던 교수들이 얼마전 데스크탑 3D프린터의 인클로저와 HEPA필터의 효용성에 대한 연구를 진행했습니다.

이 연구의 목적은 데스크탑 3D프린터 인클로저(Enclosure)와 HEPA(High Efficiency Particulate Airfilter)필터가 UFP(초미세먼지, Ultra Fine Particle)와 VOC(휘발성유기화합물, Volatile Organic Compounds)의 방출을 얼마나 차단하는지 효과를 알아보기 위함이었습니다.
이 연구는 티어타임의 업박스(UP Box) 3D프린터와 ABS필라멘트를 사용하여 10X10X1cm의 조형물을 출력하면서 방출량을 측정했고, 비교를 위해 프린터의 인클로저를 오픈하고, 필터를 제거한 상태(A), 인클로저를 닫고, 필터를 제거한상태 (B), 인클로저를 닫고, 필터를 장착한상태(C) 세가지로 조건을 변경하여 실험했습니다.

결과는...

세 조건 모두 출력이 시작되면 UFP의 농도가 증가하는 것을 볼 수 있는데 인클로저와 필터가 없는 경우 매우 급격하게 상승함을 알 수 있습니다. 출력 시간 동안 방출된 총 UFP의 숫자는 'No인클로저, No필터'가 2.6X10^11, '인클로저,No필터'가 6.7X10^10, '인클로저+필터'가 2.2X10^10으로 인클로저만 있을 경우 73.8%감소, 인클로저와 필터 모두 있는 경우 91.3%나 감소했습니다.

 


 

하지만, VOC(합성유기화합물)의 방출량 측정에서는 UFP만큼 드라마틱한 결과를 보여주지는 못했는데, 특히 '인클로저,No필터'의 경우 'No인클로저,No필터' 보다 수치가 더 높게 나오기도 했습니다. '인클로저+필터'는  'No인클로저,No필터'에 비해 스티렌, 에틸벤젠의 방출율이 각각 23%,22% 감소하는 결과를 나타내고 있습니다.

소규모 연구이고, 업박스(UP Box)만을 테스트한 것이라서 논란의 여지는 있을 수 있겠지만 어쨌든 챔버로 막아주고, HEPA필터로 걸러주는 것이 UFP 방출을 줄여주는 좋은 방법인 것으로 보이네요.
3D프린터의 안전성을 높이기 위해서는 어떤 재료를 사용해야 한다보다는 (각 소재마다 용도가 다를 수 있으므로) 이렇게 하드웨어에서 유해 성분 배출을 막을 수 있는 시스템을 갖추는 게 옳은 방향인 것 같습니다. 

원문은 아래에서 확인할 수 있습니다.
http://built-envi.com/wp-content/uploads/Report_UPBox_ABS_White_Clean.pdf

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