[3D프린팅 안전 가이드①] 3D프린팅 안전지침, 산업계까지 범위 확대

[산업일보]
‘일상을 혁신하는 온디바이스 AI시대 개막, ICT 기기산업이 주도한다!’라는 주제로 11일 개최된 ‘2024 ICT 기기산업 페스티벌’은 한국 ICT 기기산업의 생태계 활성화를 위해 마련됐다.

이번 행사에서는 3D융합산업협회, 한국컴퓨팅산업협회, 한국네트워크산업협회가 각 산업별 시장 동향과 최신 유망 기술을 공유했다.

본보에서는 3D융합산업협회의 주관으로 열린 ‘3D프린팅 제조혁신 컨퍼런스’에서 안전하게 3D프린팅을 활용할 수 있는 방안을 살펴봤다.

3D프린터 안전 이용 가이드라인
3D프린팅 기술은 제조업뿐만 아니라 의류, 귀금속 등 여러 산업에서 다양하게 쓰이며 산업 변화를 이끌고 있다.

이렇게 3D프린팅에 대한 수요가 늘어나며, 3D프린터 사용 시 발생하는 유해물질과 안전한 이용 환경‧작업 요령에 관한 관심도 증가하고 있다. 정부는 과학기술정보통신부를 주축으로 범정부적인 3D프린팅 안전 대책을 지속적으로 수립하고 시행하고 있다.

이번 컨퍼런스에서는 과학기술정보통신부가 지난 10월 발표한 ‘3D프린터 안전 이용 가이드라인 4차 개정판’의 주요 내용을 소개했다.

3D융합산업협회의 이상호 과장은 “3D프린팅의 위험성과 인체의 영향에 대해서는 명확한 인과관계가 밝혀진 것은 아니다”라며 “국민의 건강과 관련된 부분임에 따라 과기정통부에서는 사전 예방적인 조치로 안전 이용 가이드라인을 보급하고 있다”라고 운을 뗐다.

그는 “가이드라인은 2020년 9월부터 꾸준한 개정을 통해 사용자가 이해하기 쉽도록 제작되고 있다”라며 “특히 올해는 FDM이 포함된 MEX(재료압출방식) 3D프린터와 재료에 더해 액조경화방식 중에 DLP 3D프린터와 소재까지 범위를 넓혀, 산업계까지 활용 대상을 확대했다”라고 말했다.

이 과장은 “3D프린팅 작업 중 발생할 수 있는 유해물질은 ‘나노입자’와 ‘휘발성 유기화합물(VOCs)’”이라며 “MEX 방식은 필라멘트를 가열해 녹이는 과정에서 나노입자가, DLP 방식은 액상의 레진 소재가 광원에 의해 경화 되거나 개봉된 상태에서 자연 휘발되면서 휘발성 유기화합물이 많이 발생한다”라고 전했다.

아울러 “발생한 유해물질은 호흡기나 피부를 통해 인체에 침투할 수 있으며, 호흡기‧피부‧눈을 자극해 두통이나 재채기 어지러움 등의 증상을 일으킬 수 있다”라고 언급했다.

안전한 3D프린팅 작업 환경을 설계하려면
이상호 과장은 이어 유해물질을 최소화할 수 있는 방안을 소개했다. 우선, 유해물질을 적게 발생하는 3D프린터와 소재를 선택해야 한다.

MEX 방식은 헤파‧카본필터가 장착된 장비가 유해물질 저감에 유리하고, 제조사에서 권장하는 정품 소재 또는 조달청 등록 소재가 유해물질 방출이 상대적으로 적다. DLP 방식은 카본 필터 또는 활성탄 등 휘발성 유기화합물 흡착재가 장착된 장비 사용이 권장된다.

소재를 고를땐 ‘물질안전보건자료(MSDS)’를 참고해 구성성분과 첨가물 중 유해물질 유발 물질이 얼마나 첨가됐는지 확인하는 것이 좋다. MEX 방식의 필라멘트 중에는 옥수수 전분 성분으로 만들어진 PLA 소재가 유해물질 방출량이 가장 적지만, 첨가물을 많이 첨가한 제품은 유해물질 방출량이 오히려 더 많을 수도 있어 주의가 필요하다.

3D프린터가 설치된 작업실 환경을 살펴보는 것도 중요하다. 상주 공간과 작업실은 반드시 벽을 통해 별도의 공간으로 분리해야 한다. 3D프린터 근처에 사람이 오래 머무는 것을 방지해 잔존 유해물질에 노출되는 것을 막을 수 있다.

또한 외부로 통하는 창문을 통해 자연 환기가 가능해야 하며, 국소배기장치와 환풍기‧공조장치를 통해 반드시 환기가 이뤄져야 유해물질을 저감할 수 있다.

국소배기장치는 포위식과 후드형(상방형)으로 나뉘는데, 포위식은 급기구와 배기구가 올바르게 설치돼야 유해물질을 제거할 수 있다. 장비의 상부에 설치되는 후드형은 장비 상부를 충분히 감쌀 수 있게끔 후드면의 크기가 충분해야 한다.

국소배기장치를 설치‧구매할 때는 배풍량이 제어풍속 이상을 유지해야 유해물질을 정상적으로 배출할 수 있다.

이 과장은 “자연 환기의 경우 외부 미세먼지 농도나 기상 상황 등 외부 환경에 영향을 받는 경우가 커, 보조적인 수단으로만 고려하는 것이 좋다”라며 “3D프린팅 작업환경이 워낙 다양하기 때문에, ‘3D프린팅 안전센터’에 문의하거나 안전보건‧환기 전문가의 조언을 구하는 걸 추천한다”라고 당부했다.

더불어, 3D프린터 작업실에서 항상 마스크와 장갑을 착용하고 장비에 가까이 머무르지 않으며 작업실에서 음식물을 섭취하지 말 것을 조언했다. 또, MEX 방식의 노즐 온도를 제조사의 권장온도보다 높게 설정하지 말고, DLP 장비를 조작할 때는 화학반응을 일으킬 수 있는 장신구를 제거한 뒤 보안경을 착용하는 것이 좋다고 언급했다.

▶‘[3D프린팅 안전 가이드②] 지속 가능한 3D프린팅 산업, 안전 우선해야’ 기사에서 이어집니다.