3D 프린팅은 왜 환기가 필요할까요?

 3D 프린팅 환경에서 환기를 유지하는 것은 안전을 보장하는 중요한 단계입니다. 많은 3D 프린팅 사용자들이 프린팅 과정 중 잠재적인 건강 위험을 간과하는 경향이 있습니다. 이 글에서는 3D 프린팅 환기의 필요성, 과학적 방법, 그리고 실용적인 해결책을 깊이 탐구하여, 창작을 하면서도 안전을 보장할 수 있도록 도와드립니다.

3D 프린팅은 왜 환기가 필요할까요?

 일반적인 데스크탑 프린터는 FDM 및 SLA 기술을 사용하며, 이는 플라스틱 필라멘트(예: PLA, ABS) 또는 광경화성 수지를 고온에서 녹여 형성하는 방식입니다. 이 과정에서 두 가지 유해 물질이 방출됩니다:

1.휘발성 유기 화합물(VOCs): 포름알데히드, 스티렌 등이 포함되며, 장기간 흡입 시 호흡기 염증, 두통, 심지어 암 위험을 초래할 수 있습니다.

2.초미세 입자(UFPs): 직경이 0.1 마이크로미터 이하인 미세 플라스틱 입자는 폐포를 통해 혈액으로 침투하여 DNA 손상이나 만성 질환을 유발할 수 있습니다.

3D 프린팅 재료에 따른 환기 요구 사항의 차이점

PLA

 PLA는 재생 가능한 식물 자원에서 추출된 전분 원료로 만들어집니다. 환경 친화적인 재료로 간주되며, 인쇄 온도가 낮고(일반적으로 180℃에서 220℃ 사이) 인쇄 중 VOCs와 초미세 입자가 적게 배출됩니다. 또한 약간의 냄새가 나지만 건강에 미치는 영향은 상대적으로 적습니다.

ABS

 ABS는 인쇄 중 가열 및 용융 과정에서 더 많은 VOCs(휘발성 유기 화합물)와 유해 입자, 예를 들어 스티렌을 방출합니다. 이러한 물질은 장기간 흡입 시 호흡기 염증, 두통을 유발하거나 심지어 암의 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 ABS를 인쇄할 때는 적절한 환기가 반드시 필요합니다.

Resin

 광감응성 수지는 프린팅 및 후경화 과정에서 다양한 유해 화학 물질을 방출합니다. 여기에는 VOCs, 초미세먼지(UFPs), 일부 수지 성분의 경화제나 첨가제에서 유래한 이소시아네이트 화합물이 포함됩니다. 또한 일부 수지는 경화 과정에서 자극적인 냄새와 소량의 독성 연기를 발생시킵니다. 따라서, 전용 배기 후드나 밀폐형 프린터에서 출력하고, HEPA 필터 및 활성탄 필터 같은 고효율 공기 정화 장치를 사용하여 배기가스를 처리하는 것이 권장됩니다. 작업 중에는 보호 장비를 착용하고, 독립적이고 환기가 잘 되는 공간에서 작업해야 건강과 안전을 지킬 수 있습니다.

Metal

 금속 3D 프린팅의 경우, 가장 큰 우려는 분말 소재와 고온 용융 과정에서 발생하는 미세 입자와 금속 연기입니다. 이 입자들은 매우 미세하여 건강에 잠재적인 위험을 줄 수 있습니다. 따라서 일반적으로 엄격한 산업용 환기 환경에서 작업해야 하며, 유해 입자가 공기 중에 퍼지는 것을 방지하기 위해 전용 집진 및 필터링 시스템을 갖추는 것이 필수입니다. 이를 통해 작업장의 안전을 확보할 수 있습니다.

3D 프린팅 환기 솔루션

1.밀폐형 프린터 + HEPA/활성탄 필터 시스템

 HEPA 및 활성탄 필터가 내장된 모델(Elegoo Mars Pro 등)을 선택하거나, 기존 프린터에 밀폐형 커버를 추가해 환기 시스템을 보완하는 방법이 있습니다. HEPA 필터는 99.97%의 초미세 입자를 걸러주고, 활성탄 필터는 인쇄 시 발생하는 VOCs(휘발성 유기 화합물)를 효과적으로 흡착하여 작업 환경을 더 안전하게 만들어 줍니다.

2. 외부 배기 덕트 시스템

 프린터를 그로우 텐트 안에 배치한 다음, 알루미늄 배기 덕트와 원심 팬을 연결해 배출되는 공기를 실외로 직접 내보내는 방식입니다. 이때 배기 관을 통해 외부 공기가 유입되거나 내부 온도가 급격히 떨어질 수 있기 때문에, 배기 덕트에 보온 처리를 해주는 것이 출력 품질에 도움이 됩니다.

Reddit 사용자 u/nycraylin 님이 3D 레진 프린터 환기 업그레이드에 대한 자세한 운영 가이드를 공유해주셨습니다.
해당 가이드는 아래 링크에서 확인하실 수 있습니다:

👉 https://www.asianjoyco.com/resources-tutorials/ventilation-upgrades-for-3d-resin-printing

3.  공기청정기 사용

 집 안에 별도로 3D 프린터를 둘 공간이 부족해서 실내에 설치해야 하는 경우, 적절한 공기 정화 대책이 필요합니다. 이럴 땐 방 크기에 맞는 CADR 값을 가진 공기청정기를 선택하는 것이 좋습니다. HEPA 필터와 활성탄 필터가 함께 들어 있는 복합 필터를 사용하는 제품을 고르면, 미세입자와 유해 가스를 동시에 제거할 수 있습니다. 시간당 공기 순환 횟수가 5회 이상이 되도록 설정하면 더욱 효과적으로 실내 공기를 정화할 수 있습니다.

4. 장비를 개방된 공간에 설치하기

 예산이 넉넉하지 않다면 프린터를 창문 가까이에 배치하는 것도 하나의 방법입니다. 혹은 차고나 베란다처럼 환기가 잘 되는 넓은 공간에 설치하는 것도 좋은 선택입니다. 개방된 공간에서는 프린팅 중 발생하는 연기나 유해 입자가 쉽게 퍼져 농도가 낮아지고, 가족이 생활하는 공간과도 분리되어 있어 연기나 소음으로부터 보호할 수 있습니다.

 집에서 3D 프린팅은 편리하지만, 장기간 VOCs와 UFPs에 노출되면 건강에 위험을 초래할 수 있습니다. JLC3DP의 온라인 3D 프린팅 서비스를 선택하면 환기, 배기 가스 처리, 재료 안전 문제에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 디자인에만 집중하고 나머지는 전문 엔지니어 팀에게 맡기세요. JLC3DP는 고품질 산업용 장비를 사용하고, 엄격하게 관리되는 환경에서 프린팅을 진행하여, 고품질의 완제품을 보장하면서 개인 프린팅으로 인한 건강 위험을 피할 수 있습니다. 안전하고 효율적인 프린팅을 원하시면 아래의 버튼을 클릭해 주세요.