3D프린팅 작업 시 환기 시스템을 가동하면 수 분 내에 유해물질 농도가 충분히 낮아져 사용자가 안전하게 작업할 수 있다는 사실이 최근 증명됐다.
3D프린팅은 다양한 소재의 재료를 켜켜이 쌓아올리는 제조 방식을 이용해 원하는 객체를 쉽게 제작할 수 있어 여러 산업 분야에서 이용하고 있다. 특히 기존 의료기술에서는 제작이 어려웠던 환자맞춤형 의료 기구 및 재료를 쉽게 만들 수 있어 각종 의료분야에 적용되어 임상 진료에 활용되고 있다. 하지만 3D프린팅 과정에서 다양한 유해물질이 다량 발생하는 것으로 알려져 있다.
서울아산병원 융합의학과 김남국 교수팀(공동 1저자 김태훈·홍다영 연구원)은 최근 병원 의료영상지능실현연구실 내 3D프린팅 작업실(가로5m☓세로3m☓높이2.5m)에서 3D프린터 가동 시 발생하는 대표적 유해물질인 포름알데히드와 미세먼지 PM10 및 초미세먼지 PM2.5의 농도를 측정했다.
연구팀은 3D프린팅에 많이 쓰이는 PLA, ABS, TPU, Clear, Dental LT, Flexible 80A 등 6가지 재료를 사용했으며 대표적인 3D프린팅 방식인 압출방식 및 광중합방식의 2가지 3D프린터의 유해물질 발생량을 분석하고 환기여부에 따른 공기 질을 일반 연구실의 공기 질과 비교했다.
그 결과, 환기시설이 작동하지 않는 경우에는 사용 재료에 따라 조금씩 시간의 차이가 있으나 3D프린팅 제작 시작 후 30분 이내에 대표적인 발암물질인 포름알데히드의 농도가 국제 기준을 모두 초과하는 것으로 나타났다.
하지만 환기를 시행하면 약 5분 내에 포름알데히드의 농도가 유의하게 감소해 세계보건기구의 국제기준 이하임을 확인했다.
특히 3D프린팅 작업 시 발생하는 미세먼지와 초미세먼지 역시 재료에 따른 차이는 있었지만, 환기를 시행하면 일반 연구실과 비슷하거나 오히려 더 좋은 수준의 공기 질을 유지할 수 있는 것으로 나타났다.
김남국 교수는 “이번 연구는 3D프린팅의 재료와 제작방식에 따른 유해물질 위험을 과소평가하거나 과대평가 하지 않고 3D프린팅 작업장 환기 시스템이 유해물질로부터 사용자를 충분히 보호할 수 있음을 밝혔다는 것에 의의가 있다”면서 “이번 연구가 안전하게 3D프린팅을 활용할 수 있는 과학적 근거가 되길 바란다”라고 말했다.
한편, 이번 연구결과는 SCI 국제 학술지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports, I.F=4.997)에 최근 게재됐다.
