3D 펜 발암 물질에 대해서 알아보고 계세요? 3D 펜을 사용 중 유해 물질로 인해 걱정이 많으실 텐데 현재까지 알려진 내용을 정리했으니 확인하시면 도움이 됩니다.
글의 순서
3D 펜 발암 물질 유해성 논란?
3D 펜이란?
3D 펜은 3D 프린터의 원리를 적용한 휴대용 장치입니다. 플라스틱 필라멘트를 녹여 펜 모양의 노즐을 통해 밀어내면서 입체감 있는 물체를 직접 그리거나 만들 수 있습니다.
누구나 쉽게 사용이 가능하며 별도의 세팅 없이 버튼만 누르면 필라멘트가 노즐에서 녹아 선 형태로 출력돼 공기 중에서 바로 굳어 원하는 제작물을 입체적으로 표현할 수 있습니다.
3D 펜 물질 프린터보다 위험?
3D 프린팅 방식에는 여러 가지가 있는데 보통 열에 녹여 부드러워진 필라멘트를 노즐에서 분출해 겹겹이 쌓아 만들고 싶은 형태를 만들게 됩니다. 유해 물질은 가느다란 실 모양의 플라스틱 필라멘트가 고열에 녹아서 나올 때 발생합니다.
그래서 3D 펜을 어떻게 사용하느냐에 따라 3D 프린터보다 더 위험할 수 있습니다. 유해 물질 방출량만 생각하면 3D 프린터보다 3D 펜이 적습니다. 하지만 3D 프린터는 작동시켜 놓고 그 작업자가 그 공간에 있지 않아도 인쇄할 수 있지만 3D 펜은 작업자가 직접 결과물을 만들어내기에 위험할 수 있습니다.
휘발성유기 화합 물질
필라멘트를 녹이면 휘발성유기 화합물인 VOC와 초미세 입자가 발생합니다. 휘발성 유기 화합물은 대기 오염 물질에서 많이 발견되는 것으로 신체 호르몬을 교란하는 물질입니다. 2020년 세계 위해성 평가 학회 연례 회의에서 3D 프린터 인쇄 중 방출되는 입자가 실내 공기 질과 공중 보건에 영향을 미칠 수 있다는 연구가 발표됐습니다.
그리고 이 입자는 사람의 폐 세포에 독성을 유발한다고 보고했습니다. 이와 관련된 국내 연구도 있는데 2018년에 발표한 3D 프린터 사용자에 대한 초미세 입자 노출 평가에 따르면 3D 프린팅 중 이소프로필알코올, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등 유기화합물과 나트륨, 마그네슘, 알루미늄, 칼륨, 칼슘, 크롬, 철 등 급속 성분이 미량 검출됐다고 합니다.
필라멘트마다 다른 유해 물질
3D 펜에 사용되는 필라멘트마다 유해 물질이 다른데 PLA(Poly Lactic Acid) 소재 프린터 총 8개 시료 중 6개 시료에서 관리 대상 물질 5~7종이 검출됐고 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 소재에는 5개 시료 전부 5~6종이 확인됐습니다.
PLA와 ABS 필라멘트는 3D 프린팅에서 가장 많이 사용되는 소재입니다. 그리고 3D 펜도 같은 소재의 필라멘트를 사용하기 때문에 같은 유해 물질이 발생할 것으로 보고 있고 사용 온도, 환경에 따라 배출량, 물질이 달라지기에 몸에 얼마나 흡입될지는 아직 더 많은 연구가 필요하다고 합니다.
폐에 치명적인 필라멘트
작업 환경, 결과물에 따라 다르지만 3D 프린팅의 경우 분당 2,000억여 개의 나노 입자를 방출한다고 합니다. 미국 웨스트버지니아대학 징하이 이 교수팀에 의하면 3D 펜도 30~300nm 크기의 나노입자가 방출되는 것으로 확인됐습니다. 초미세먼지 크기인 2.5㎛(2500nm) 정도로 크기가 작은 것은 초미세먼지보다 훨씬 작습니다.
크기가 작은 건 폐 속 더 깊이 폐포(허파꽈리)까지 들어가 영향을 줄 영향이 큽니다. 다만 아직 명확히 밝혀진 게 없어서 단정 짓기 어렵지만 초미세먼지보다 작은 크기로 위험 소지는 분명합니다. 외부에서 들어온 입자는 우리 몸 면역체계를 자극해 염증 반응을 유발합니다.
크기가 작을수록 더 다양한 기관에 영향을 줄 수 있을 것으로 보고 있습니다. 어린이들은 체구에 비해 호흡량이 많고 심폐기관이 발달하지 않았기에 더욱 위험할 수 있으니 최대한 안전하게 사용하는 방법을 택해야 합니다.
안전한 필라멘트?
3D 펜을 사용할 때 그나마 안전하게 사용되는 필라멘트는 PCL(Poly Capro Lactone) 필라멘트입니다. PCL 필라멘트는 위에 언급한 필라멘트보다 낮은 온도인 60~120도에서 사용할 수 있습니다. 다만, PCL 필라멘트는 PLA, ABS보다 상대적으로 안전한 것뿐이지 나노입자와 다른 열분해 물질이 나올 것이기에 무조건 안전하지는 않습니다.
중요한 것은 환기
호흡기를 통해 들어올 수 있는 유해 물질 농도를 최대한 줄이는 게 중요합니다. 가장 좋은 방법은 3D 펜 인쇄 작업을 투명한 박스 내에서 하고 손만 넣어 작업하는 것입니다. 또한 국소 배기 장치 등을 3D 펜 근처에 두고 사용하는 것도 좋은 방법입니다. 만약 이렇게 장치를 갖추기 어렵다면 실외에서 하거나 창문이나 선풍기를 이용해 불어내는 등 환기에 힘써야 합니다.
환기가 충분하지 못한 곳은 페인트 냄새가 나고 오랜 시간 사용하면 두통을 유발할 수도 있습니다. 만약 두통이 유발된다면 그 즉시 작업을 멈춰 몸을 돌봐야 합니다.
3D 펜을 사용 전 확인하기
사용 전
- 마스크 착용
- 작동 방법 숙지
- 사용할 재료 확인
사용 중
- 환기 실시
- 맨손으로 만지지 않기
- 장갑 착용
- 노즐 부위 만지지 않기
- 필라멘트 주입구에 머리카락 또는 섬유 가닥이 들어가지 않게 하기
- 얼굴을 너무 가까이하지 않기
사용 후
- 적어도 1시간 이상 환기 실시
- 3D 펜 전원을 끄고 충분히 식혀주기
- 사용하지 않는 3D 펜 노즐은 몸과 반대편으로 향하게 하기
마무리
3D 펜 발암 물질에 대해서 알아봤습니다. 3D 펜으로 창의적인 활동을 할 수 있지만, 사용법이나 주의 사항을 숙지하지 않고 사용한다면 건강에 치명적일 수 있습니다. 환기 시설이 제대로 갖춰진 곳에서 사용해야 하고, 되도록 가정에서 사용하지 않는 게 좋습니다.
가정에는 배기 장치도 들여놓기 어렵고 아이들이 환기를 제대로 하지 않고 사용할 수 있기 때문에 가정에서 사용하는 것은 권하지 않습니다. 만약 아이들이 가정에서 사용한다면 어른들과 함께 사용하고, 지도하에 사용하는 것을 권합니다.
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