[3D프린팅 안전 가이드②] 지속 가능한 3D프린팅 산업, 안전 우선해야

[산업일보]
‘[3D프린팅 안전 가이드①] 3D프린팅 안전지침 개정, 산업계까지 범위 확대’ 기사에서 이어집니다.

3D프린팅 발전 위해 안전과 건강 무시해선 안 돼
서울대학교 윤충식 교수는 ‘3D프린팅 안전 관련 최신 연구 결과와 국내외 안전지침 제정동향’이라는 주제로 강연을 이어갔다.

그는 “산업보건이 전공인데, 1990년대나 2000년대에는 사업장에 가면 없는 문제를 들쑤신다고 굉장히 싫어했다”라며 “지금은 복지가 강조되며 대기업이든 조그만 사업장이든 산업보건에 대한 조언에 귀 기울이는 분위기”라고 운을 뗐다.

그러면서 “일부 3D프린터 개발업자들은 산업이 발전해야 하는데 유해인자가 나온다고 이야기한다고 불만을 토로한다”라며 “예전에는 그런 논리가 통했을지 모르나, 지속적인 발전을 위해선 안전과 건강을 무시하고 안 된다”라고 힘주어 말했다.

윤 교수는 “현재 3D프린터 중 FDM 방식의 유해물질에 대해 연구가 많이 돼 있다”라며 “FDM에서 발견된 유해인자는 나노입자가 대부분이고 휘발성 유기화합물, 내분비 교란물질, 포름알데히드 포함, 중금속 등이 함께 고열에서 나오는 것으로 알려져 있으며, ABS 같은 소재와 제조사 권장온도보다 높은 온도 설정이 유해물질 생성에 영향을 미친다”라고 분석했다.

윤충식 교수는 “챔버에 3D프린터와 펜을 넣고 가동한 뒤 공기를 천천히 이동시키며 단위 시간당, 또는 필라멘트 사용량당 공기 중의 유해물질을 측정했다”라고 소개했다.

이어 “시험 결과 둘 다 100나노미터(nm)의 입자상 물질이 측정됐다”라며 “3D프린터‧3D펜을 사용하면 사람이 흡입시 폐포까지 도달할 수 있는 유해물질이 발생하며, 과기정통부에서 안전대책을 만드는 이유”라고 해설했다.

그는 “필라멘트가 가열돼서 녹기 시작할 때 유해인자가 가장 많이 발생한다”라며 “다른 미세먼지 발생 환경과 비교해 보면, 요리하는 과정보다는 적고, 소재가 ABS 재질일 때 다른 소재보다 훨씬 많이 발생했다”라고 말했다.

더불어 “심지어, 옥수수 전분 원료의 PLA도 어떤 환경에서는 미국의 3D프린터 가이드라인을 초과해 무조건 안전한 건 아니다”라고 덧붙였다.

윤 교수는 “국내외 안전지침을 살펴보면, 공통으로 소재가 저 휘발성인 물질로 구성된 것이 안전하며 필터가 있는 밀폐형 장비를 사용하고 작업자와 장비의 위치를 멀리하라고 안내하고 있다”라며 “학생들도 많이 사용하는 3D펜은 호흡기와 가까울 수밖에 없어 조심해야 한다”라고 조언했다.

그는 “지난주 말레이시아 학회를 갔는데, 개방형 3D프린터를 전시해 놓았다”라며 “해외 지침의 경우엔 프린터 원리 설명이 더 많이 담겨 있어 한국이 안전에 더 신경 쓰고 있다는 자부심을 가지고 있다”라고 언급했다.

한편, 윤충식 교수는 서울대학교 보건환경연구소에서 개발한 ‘한국인 성인남성 기반 인체 3D 폐모형 모델을 적용한 노출 평가 시스템’에 대해 소개하기도 했다.

한국인 성인남성의 CT 촬영물을 기반으로 국내 기업과 산학협력을 통해 3D프린팅으로 11분지 폐 모형을 만들었다. 미세먼지를 넣으면 폐 부위별로 얼마나 침착되는지 평가할 수 있다.

윤 교수는 “생활화학제품의 안전성 검증이 중요해졌으나, 실제 사용환경에서 인체 노출평가가 어렵다는 한계점으로 개발한 시스템”이라며 “환경보건 분야에서 많이 사용될 것으로 기대한다”라고 밝혔다.

그는 “기존 이론모델(ICRP)로 검증을 완료했다”라며 “향후 어린이‧노인‧기저질환의 폐모형 만들면 환경보건학의 증거 기반 데이터를 만들어 낼 수 있다고 생각한다”라고 말했다.

윤충식 교수는 11일 ‘2024 ICT 기기산업 페스티벌’에서 ‘3D프린팅 산업발전’ 부문 과학기술정보통신부 장관 표창을 수상하기도 했다.