PETG 이해하기: 특성, 응용, 3D 프린팅 이점
PETG는 3D 프린팅 세계에서 가장 유명하고 널리 쓰이는 공중합체입니다. PET에 글리콜을 결합해 글리콜화 공정으로 PET의 우수 특성을 개선해 탄생했습니다.
PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)는 1941년 영국 과학자 윈필드(Whinfield)와 딕슨(Dickson)이 섬유 제조용으로 특허낸 폴리머로, 면 섬유를 대체했습니다. 1946년 섬유 형태로 산업에 정착해 현재도 섬유 분야에서 주력 소재입니다. 1952년 초 식품 포장용 필름으로 쓰이기 시작했으나, 1976년 탄산음료, 맥주, 생수 등 산소 민감도가 낮은 음료용 경질 병 제조로 대박을 터뜨렸습니다. 이 때문에 PET는 세계에서 가장 많이 쓰이는 플라스틱이 된 것도 놀랍지 않습니다.

이미지 1: PET로 만든 병들. 출처: Plastics Today
PETG는 PET의 공중합으로 등장했습니다. 공정은 에틸렌 글리콜 대신 사이클로헥산 디메탄올(CHDM)을 첨가해 인접 사슬이 에틸렌 글리콜처럼 딱 맞아떨어지지 않는 더 긴 원자 블록을 만듭니다. 이로써 응력 시 결정화 억제, 더 투명한 물체 제작, 융점 저하로 내성 있고 열성형·압출이 쉬운 부품 제작이 가능해집니다. 압출 용이성과 열적 안정성 덕분에 PETG와 다른 PET 유도체들이 FDM/FFF 3D 프린팅에서 점점 더 자주 쓰입니다.

이미지 2: 임상용 열성형 용기. 출처: Palcon
기타 PET 유도 공중합체들도 각기 다른 기계적·외관 특성을 보입니다. Taulman T-Glase는 높은 투명도와 고강도로 돋보입니다. Taulman Tritan-BluPrint는 시판 최강 코폴리에스터 필라멘트로 평가받습니다. Taulman T-Lyne은 높은 유연성, 미끄럽지 않은 표면, 임상 기기용에 적합한 표면 경도를 가집니다. Taulman Guidel!ne은 FDA 인증으로 식품 용기용으로 주목받습니다. 또 날로 사용이 늘고 있는 필라멘트로 CPE HG100이 있습니다. 이 소재는 저온 환경, 화학 약품에 강하며 높은 기계적 강도도 갖춥니다.
CPE HG100
Taulman T-lyne
Taulman Guidel!ne
Taulman T-Glase
PET 대신 PETG를 3D 프린팅에 쓰는 이유 중 하나는 PET의 과열 문제 때문입니다. PET는 과열 시 불투명해지고 취약해져 FDM/FFF 프린터용으로 부적합하지만, 글리콜을 함유한 PETG는 이 문제가 없습니다. 또한 내마모성 및 산화제에 대한 내부식성 향상으로 더 내구적이며, 높은 내충격성도 겸비합니다. PETG의 다른 장점으로는 모든 물체 멸균 가능, 고주파 용착 가능 등이 있습니다.
3D 프린팅 소재로서 PETG는 ABS와 기능성이 매우 유사(양호한 내열성, 내구성, 강도)하면서 PLA처럼 출력하기 쉬움을 특징으로 합니다. 또한 우수한 층간 접착, 적은 출력 변형, 장기간 저온 환경 견딤, 내화학성(염기·산), 무취 출력 등 대다수 사용자에게 "새로운 PLA"라 불리는 특성을 지닙니다.
이 코폴리에스터의 3D 프린팅 응용은 일정 유연성 필요, 양호한 내충격성(저온에서도) 요구되는 부품 생산에 집중됩니다: 압착 부품, 보호 부품, 식품 용기 등 완전 재활용 가능 제품.

이미지 3: 기능성 부품. 출처: Fillamentum
PETG 사용 시작 시 유일한 '단점'은 최적 온도 파라미터 찾기입니다. 제조사 제시값(통상 익스트루더 210~260°C, 베드 60~80°C, 냉간 베드도 가능)부터 시작하세요. 최적값을 더 빨리 찾으려면 저속 출력(30~35mm/s)부터 시작해 최적값 확보 후 속도 올리세요.
따라서 경험상 PETG는 FDM/FFF 3D 프린터에 대한 평균적 지식만으로도 좋은 기계적·심미적 특성을 얻을 수 있는 매우 흥미로운 소재입니다.
관련 글
PETG vs PLA
PETG vs ABS vs ASA