학문
3D 프린터가 몸에 유해하다고 해서 궁금한 점이 있습니다.
안녕하세요
3D 프린트하는 과정에서 유해물질이 나온다고 들었습니다
그렇다면 다 출력한 레진을 보관하면서도 안좋은 성분이 계속 남아있나요?
레진에서 코가 매운 안좋은 냄새가 나긴 하더라구요..
레진 표면이 안보이도록 도료로 채색하면 괜찮을지도 궁금합니다.
1개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 탈퇴한사용자라네요님. 이중철 과학기술전문가입니다.
우선은 3D 프린터, 그중에서도 액체 상태의 레진을 빛으로 굳혀 만드는 SLA 방식이나 DLP 방식의 3D 프린터는 높은 정밀도로 인기가 많지만, 사용 물질의 화학적 특성상 안전에 각별한 주의가 필요합니다.
질문하신 출력 후 레진의 유해성과 냄새, 그리고 도색을 통한 차단 효과에 대해 화학적 원리와 최신 안전 검증 자료를 바탕으로 이해하기 쉽게 답변해 드리겠습니다.
1. 다 출력한 레진 제품에서도 유해 물질이 계속 나올까요?
네, 출력이 끝난 직후의 레진 제품에는 몸에 해로운 성분이 그대로 남아있습니다.
하지만 후가공 처리를 완벽하게 끝내면 유해 물질의 배출을 거의 차단할 수 있습니다.
1) 미경화 레진의 위험성:
3D 프린터용 액체 레진은 주로 광경화성 모노머와 올리고머, 그리고 빛을 받으면 반응을 시작하는 광개시제로 구성되어 있습니다. 프린터가 빛을 쏘아 제품을 단단하게 굳히는 과정(중합 반응)을 거치더라도, 출력 직후의 표면과 내부에는 미처 반응하지 못하고 액체 상태로 숨어 있는 미경화 레진이 상당량 남아있습니다. 이 미경화 레진에는 피부 염증을 유발하는 독성과 호흡기에 해로운 휘발성 유기화합물(VOCs)이 포함되어 있습니다.
2) 잔류 성분의 보관 중 배출:
출력이 끝난 제품을 세척하지 않고 그대로 방치하거나 방 안에 보관하면, 표면에 묻은 액체 레진과 내부의 미경화 성분이 공기 중으로 서서히 증발하면서 매운 냄새와 유해 가스를 지속적으로 뿜어내게 됩니다.
2. 코가 매운 안 좋은 냄새의 원인은 무엇인가요?
레진에서 나는 특유의 시큼하고 매운 냄새는 휘발성 유기화합물과 아크릴레이트 성분이 증발하면서 발생하는 것입니다.
1) 후각적 자극과 독성의 관계:
인간의 코는 아주 미량의 화학 물질도 민감하게 감지합니다.
레진의 분자 구조 중 아크릴 계열 성분들은 휘발성이 강해 공기 중으로 잘 날아가는데, 이것이 코의 점막을 자극하여 맵고 어지러운 느낌을 주게 됩니다. 냄새가 난다는 것 자체가 공기 중에 미세한 레진 성분이 떠다니며 호흡기로 들어오고 있다는 과학적 신호이므로, 냄새를 가볍게 넘기지 마시고 반드시 환기를 해야 합니다.
3. 표면을 도료로 채색(도색)하면 유해 성분이 차단될까요?
도료로 표면을 덮는 것은 유해 물질이 밖으로 흘러나오는 것을 막는 데 분명히 도움이 됩니다.
하지만 여기에는 아주 중요한 전제 조건이 있습니다. 반드시 완전한 세척과 경화가 선행되어야 합니다.
1) 철저한 세척이 우선:
출력 직후 표면에 묻은 액체 레진을 이소프로필알코올(IPA)이나 전용 세척제를 사용하여 한 방울도 남지 않도록 깨끗이 씻어내야 합니다. 세척이 안 된 상태에서 도료를 바르면 도막이 제대로 안착하지 못하고 레진과 엉겨 붙어 오히려 유해 가스가 도료를 뚫고 나옵니다.
2) 완벽한 자외선(UV) 후경화 필수:
세척 후에는 자외선 경화기나 자연광(햇빛) 아래에 제품을 충분히 노출시켜, 내부와 표면에 남아있던 미경화 모노머들을 완전히 단단한 플라스틱 구조로 결합시켜야 합니다. 이 과정을 거치면 분자들이 서로 단단히 묶여 휘발성 유기화합물이 거의 발생하지 않는 안전한 상태가 됩니다.
3) 도색의 마감 효과:
완전 세척과 2차 경화까지 끝낸 후, 그 위에 프라이머(서페이서)를 바르고 도료로 채색한 뒤 마감재(바니시나 클리어 코팅)로 코팅을 해주면 물리적인 차단벽이 형성됩니다. 이 차단벽은 내부에 혹시라도 남아있을지 모르는 미량의 가스 배출을 완벽에 가깝게 막아주며, 제품의 내구성도 높여줍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉