습기: 3D 프린팅 필라멘트의 보이지 않는 위협
습기는 물체가 머금은 물 또는 대기 중 수증기입니다. 모든 생물에게 물은 음식보다 더 필수적인 생존 요소지만, 무생물에게 습기는 보통 산화와 많은 소재의 열화를 유발하는 골칫거리입니다. 3D 프린팅, 구체적으로 필라멘트에서 과도한 습기 농도는 긴 문제 목록을 초래하며, 그 끝은 모두 3D 출력 실패입니다.
수분 흡수 효과로 인한 문제들: 취성 증가, 직경 증가(보우덴 익스트루더 프린터에서 문제 가능), 필라멘트 열화, 필라멘트 끊김 등. 또한 수분 흡수 필라멘트는 더 높은 익스트루전 온도를 필요로 함을 유의하세요. 출력 안 할 때는 필라멘트를 프린터에 두지 마세요. 수분 흡수로 굵어지고 직경이 늘어나 익스트루더에 걸릴 수 있습니다.
다음 지도는 유럽 연평균 상대습도(동일 온도에서 공기 중 실제 수증기량과 포화 수증기량의 비율, 연 12개월 평균 습도에서 산출)를 보여줍니다. 상대습도는 유럽 지역별로 크게 다르며 대륙 북부에서 더 높습니다.

이미지 1: 유럽 상대습도 지도. 출처: NeoGAF
필라멘트 내 습기의 주요 결과들:
- 필라멘트 열화: 흡습성 필라멘트는 물 분자가 폴리머 분자에 결합해 강한 분자간 결합을 형성하며 물을 크게 흡수합니다. 이 결합이 내부 미세 파손을 일으켜 필라멘트 구조 자체를 약화시킵니다.
- 익스트루더/핫엔드 막힘: 필라멘트 내 농축된 수분이 핫엔드에서 가열되면 증발해 필라멘트 내부에 기공을 만들고, 이를 페이스트 상태로 만들어 배럴(히트브레이크)이나 노즐을 막히게 합니다. 이 문제는 습도 20% 초과 나일론 필라멘트에서 매우 흔합니다.
- 저품질 3D 출력(강도·마감): 위 결과들이 합쳐져 기계적·표면적으로 문제 많은 출력을 만듭니다. 수분 증발로 인한 층간 공극(육안 불분명)은 적은 힘에도 균열이 쉽게 생기는 임계점입니다. 습도 농도가 높으면 위 구멍들로 거칠고 하얗게 뜬 표면 마감이 나타납니다.

이미지 2: 습기로 인한 문제들. 출처: PrintDry
3D 프린팅 진화 덕분에 내습성이 강한 필라멘트도 나왔습니다. PETG, CPE HG100 같은 코폴리에스터는 장기간 물 노출에도 문제없습니다. 다른 필라멘트 중 PLA, ABS는 중간 저항, 나일론과 PVA는 습기 흡수에 매우 취약해 하루도 안 돼 높은 수치 도달합니다.
Dryer
PrintDry
Vacuum
container
Humidity
monitor
CPE HG100
Filament
일부 사용자는 가정용 오븐 건조, 밀폐 불완전한 박스 보관 등 일반적 방법으로 필라멘트 제습·보관하려 합니다. 이 조치들은 가정용 오븐 사용 시 위험할 뿐 아니라, 특히 기술·고급 소재에는 완전히 효과적이지 않습니다. 여기서 전문적 제습 및 보관 권장법을 소개합니다:
필라멘트 드라이어
소재 내 수분을 제거하는 가장 효과적 방법은 PrintDry 필라멘트 드라이어 같은 전용 드라이어 사용입니다. 건조 온도(35~70°C)와 내부 자연 기류로 물과 폴리머 간 분자간 결합을 끊고, 필라멘트 표면의 수분을 주변 공기로 날려 보냅니다. 필라멘트 이상적 습도값은 10~13%입니다.
보관
새 스풀 개봉 시나 드라이 후 모두 적절한 보관이 최소 습도 유지에 필수입니다. 일반 소재(PLA, ABS)와 단기 보관(<2개월)은 지퍼백 원포장 그대로면 충분. 장기 보관이나 기술·고급 소재면 부족합니다. 이상적 해결책은 PrintDry 진공 밀봉 필라멘트 컨테이너 사용. 고강도 플라스틱 용기로, 각 사용자가 필라멘트를 습기 걱정 없이 안전 보관 가능. 잠재력은 뚜껑에 있습니다. 진공 밸브가 내장돼 수동 펌프(동봉)로 용기 내 공기 제거 가능 → 먼지·습기 없는 보관. 이렇게 하면 공장 실링 개봉 후 수개월 지나도 필라멘트 양호 상태 보장. 단, 보관 장소 상대습도가 큰 영향을 주니 가능한 낮게 유지하되 사용자 건강 해치지 않는 선에서(40% 이상 권장).
필라멘트 수명
양질 필라멘트 제조 후 수명은 2~3년(원래 실링·진공 상태 유지 시). 원포장 개봉 후 기계적·색상 특성 유지 기간은 소재 유형과 보관에 달렸습니다. 위 방식대로 보관한 PLA나 ABS는 1년 이상 특성 유지 가능하지만, 그렇지 않으면 1/10 시간만 버팁니다. 나일론, PVA 같은 민감 소재는 며칠 만에 완전 열화될 수 있습니다.
따라서 필라멘트 습도 낮게 유지(10~13%)하는 것은 출력 전·중·후 문제 예방의 핵심 요소임이 분명합니다.
출력 시 최대 신뢰성을 위해 가능한 많은 변수를 통제해야 하며, 습도는 공정 강건성 확보를 위한 핵심 변수 중 하나입니다.