필라스트루더(Filastruder)로 버려진 마스크 재활용해 3D 프린팅 필라멘트 만들기

코로나19 팬데믹 시기 월 1,290억 개 마스크 사용 추정, 대부분 일회용. 400년 이상 분해 기간, 75% 매립·해양 유입(UNCTAD)로 생태계 위협. 소각·기존 재활용 불가한 이 폐기물 해결책이 절실합니다.

브리스톨 대학 연구팀의 혁신: 마스크→필라멘트

수술용 마스크를 수거해 3D 프린팅 필라멘트로 재탄생시키는 공정 개발. 결함품(코와이어 불량 등) 1kg 무상 제공받아 검증(IIR 타입 폴리프로필렌, EN14683:2019 인증).

열압착 시트화: 귀걸이·코와이어 제거 후 논스틱 종이 사이에 두고 다리미로 가열 → 단단한 시트 형성(분쇄기 막힘 방지)
펠릿화: 시트 블렌더 분쇄 → 청색 PP 미세 펠릿 생성(압출 공정용)
필라멘트 압출: 필라스트루더(Filastruder, 오픈소스 압출기)로 펠릿→필라멘트 변환. 온도 설정→펠릿/착색제 투입→기어모터 구동→필라와인더(Filawinder)로 자동 권취. 1.5m 높이 설치로 냉각 보장, 통풍 피함.

초기 필라멘트 직경 1.5mm → 노즐 1.75→1.9mm 확대 + 강력한 피드 기구 개발로 표준 1.75mm 근접 달성. 슬라이서 압출 배율 보정으로 출력 성공
PP 소재 베드 접착 난제: 일반 투명 테이프(PP 소재) 베드 부착으로 간단히 해결. 문제는 필라멘트 생산 단계에 있음을 확인

마스크 1/3 미만으로 7m 필라멘트 생산 성공. 향후 귀걸이 포함 혼합 소재 일괄 처리, 대량 자동화, 대학 내 PPE 순환경제 구축(수거·멸균·재활용·배포) 검토 중.

카탈루냐 공대(UPC): 사용 마스크 오토클레이브 멸균→과립화→PP 펠릿→필라멘트→신규 마스크 제작. 은산화물·세륨 나노입자 항바이러스 코팅 추가. 재사용·재활용 루프 완성
FILMA(청년 4인 팀): 수술용 마스크 소독→분리·파쇄→펠릿 혼합→압출→필라멘트→신제품 제작. 브랜드 협업으로 순환경제 캠페인 전개

팬데믹 폐기물 위기를 분산형 재활용 기술과 커뮤니티 참여로 해결하는 혁신 모델들이 확산 중입니다.

3D 프린팅