3D 프린팅 위험성: 모든 사용자가 알아야 할 안전 수칙

3D 프린팅은 산업용과 가정용 모두에서 날로 보급되고 있으며, 수많은 분야에서 다양한 응용 개발을 촉진합니다. 미디어에서는 주로 기술의 이점만 부각되지만, 3D 프린팅을 시작할 때 반드시 고려해야 할 주의사항이 있습니다.

모든 사용자는 출력 중 발생할 수 있는 위험을 인지해야 합니다. 두 가지 주요 위험원은 소재 용융 시 방출되는 가스와 프린터 오용 또는 전자 장치 불량으로 인한 화재 가능성입니다.

주요 위험원과 예방 조치를 상세히 정리합니다:

방출 가스 및 냄새

FDM/FFF용 모든 소재는 플라스틱이거나 플라스틱을 포함합니다. 가장 흔한 세 가지(PLA, ABS, HIPS)에 초점을 맞춥니다.

ABS와 HIPS는 3D 프린팅에서 매우 널리 쓰이는 소재이며, HIPS를 서포트(D-리모넨에 용해), ABS를 본체 소재로 조합해 쓰는 경우도 흔합니다. 하지만 이 둘은 용융 시 대기 중 농도의 20배에 달하는 스티렌을 방출하며, 장시간 흡입 시 발암성이 있습니다.

PLA는 어떤 3D 프린터에서도 출력하기 쉬운 소재로, FDM 소재 중 가장 범용적입니다. 방출 물질은 락타이드(lactide)로, ABS 같은 문제가 없으며 인체에 유해하지 않습니다.

산업용 3D 프린터에는 고효율 공기 필터인 HEPA 필터가 장착되는 경우가 많습니다. 밀폐형 프린터에 HEPA 필터가 없다면, 출력 공간을 잘 환기하는 것이 최선입니다(단, 개방형 프린터에서는 외풍이 워핑과 크랙을 유발할 수 있으니 주의).

따라서 가정 환경에서는 기계적 물성을 만족하는 범위에서 냄새 없는 필라멘트 사용을 권장합니다.

화재 발생 가능성

이미지 1: 화재 발생 가능 요인

우선 CE 마크(유럽 인증)가 없는 3D 프린터는 어떤 품질 관리도 거치지 않았음을 의미하며, 고장 시 매우 위험할 수 있습니다.

전기

3D 프린터 연결 전원의 전기적 특성(230Vac, 50Hz)이 기기 사양과 정확히 일치해야 합니다. 멀티탭에 다른 기기와 함께 연결 시 퓨즈 단락이나 차단기 작동 우려가 있으니 회선 용량 확인 후 연결하세요. 청소 시에는 반드시 전원 플러그를 뽑고 작업해 감전을 예방하세요.

전자 장치

양질의 전자 부품과 적정 규격의 케이블 사용은 과열로 인한 화재 예방에 필수적입니다. 또 다른 화재 원인은 온도 센서가 이탈해 히팅 카트리지가 최대 온도로 과열되며 주변 부품을 녹이고 발화하는 경우입니다.

고온 부품

관성이나 부주의로 출력 중인 프린터 내부에 손을 넣었다가 심한 화상을 입는 경우가 있습니다. 3D 프린터는 폴리머 용융 원리로 작동하므로 히팅 엘리먼트가 고온임을 잊지 마세요.

출력 완료 후 전원을 끄거나 플러그를 뽑아도 히팅 엘리먼트는 바로 식지 않으므로, 충분히 식을 때까지 만지지 마세요.

가동 부품

3축 이동과 익스트루더 구동에는 고토크 스테퍼 모터가 쓰입니다. 축, 리드스크류, 벨트 영역에 손가락이나 손을 넣으면 협착, 타박, 상해와 모터 발열로 인한 화상 위험이 있습니다. 프린터 내부에 손을 넣을 때는 엄격한 안전 조치 하에서만, 반드시 필요한 경우에만 실시하세요.

베드 접착 스프레이

베드 접착 스프레이(3DLac, DimaFix, PrintaFix) 뿌릴 때는 반드시 프린터 외부에서 하세요. 인화성 제품이라 고온이나 잔류 전류와 접촉 시 발화할 수 있습니다. 부주의로 주택 화재로 이어진 사례가 이미 여럿 있습니다.

특히 가정용 프린터의 경우, 이것이 '장난감'이 아니며 작동에 수반되는 위험이 있음을 항상 인지하세요. CE 인증, 밀폐형 구조, HEPA 필터 장착, 환기된 장소 설치를 권장합니다.