3D 프린팅
산업 제조
PETG 3D 프린팅 필라멘트는 강도, 유연성 및 적당한 내화학성으로 잘 알려진 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 글리콜 변형 버전입니다. PETG는 3D 프린팅 필라멘트 중 우수한 내구성과 중간에서 높은 충격 저항성을 제공합니다. 필라멘트는 온화한 환경 조건(습기에 노출되지만 UV 노출은 연장되지 않음)을 견뎌야 하는 응용 분야(보호 인클로저, 기계 부품, 프로토타입 및 실외 부품)를 위해 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 기계적 응력 하에서 구조적 무결성을 유지하는 능력과 사용 편의성 덕분에 3D 프린팅에 필수적인 소재입니다. PETG 필라멘트는 강도, 연성 및 인쇄 가능성의 조합으로 인해 대량 3D 프린팅 환경에서 선호되며 실용적인 응용 분야에 적합한 선택입니다. PETG 필라멘트의 광범위한 사용은 기능성 부품 생산에서 취미생활자 및 산업용 3D 프린팅 부문에서 그 중요성이 커지고 있음을 강조합니다.
PETG 필라멘트는 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 정의되는 열가소성 3D 프린팅 소재로, 코폴리에스테르가 아닌 변성 호모폴리머로 PETG 및 PET-g 필라멘트라는 이름으로 인식됩니다. PETG 필라멘트는 PET의 화학적 백본과 결정성을 감소시키고 용융 거동을 안정화하며 층 결합을 개선하는 글리콜 변형을 결합하여 소비자 및 산업 적층 제조 워크플로우 전반에 걸쳐 채택을 지원합니다. 일반적인 기능성 인쇄 재료는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜 변성(PETG) 필라멘트입니다. 이는 고결정성 폴리머의 전형적인 높은 취성 없이 균형 잡힌 인성, 적당한 내화학성 및 우수한 치수 안정성을 제공하기 때문입니다. PETG 필라멘트는 일반적인 용융 증착 모델링 플랫폼에서 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)보다 뒤틀림이 적고 일관된 압출 흐름과 강력한 층간 접착력을 통해 안정적인 인쇄성을 보여줍니다. PETG 필라멘트는 UV 노출 및 환경 조건에 따라 실외 사용 시 인클로저, 고정 장치 및 기계 하우징에 적합한 높은 충격 저항, 적당한 인장 강도 및 연성 파괴 거동을 통해 기계적 강도를 제공합니다. 필라멘트는 매끄러운 표면 마감과 증기 평활화와 같은 제한된 후처리 방법을 지원하면서 중간 정도의 반복 응력 하에서 구조적 성능을 유지하지만 샌딩 및 기계 가공을 지원하여 열 및 피로 한계가 제어되는 기능성 최종 사용 부품에 대한 재료 선택을 강화합니다.
PETG는 무정형 열가소성 폴리에스테르로 분류되는 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트입니다. PETG는 PET의 중합을 글리콜(일반적으로 CHDM)로 변형하여 합성됩니다. 이를 통해 결정성을 방지하고 결정성을 방해하는 처리를 강화하며 냉각 중 내부 응력을 줄이고 융합 증착 모델링 중 용융 거동을 안정화합니다. 투명성, 적당한 내화학성, 충격 인성 및 연성을 갖춘 PETG는 열악한 환경을 견디고 치수 일관성을 유지하는 데 필요한 기능성 3D 프린팅 부품에 적합합니다. PETG는 강력한 층 접착력, ABS에 비해 상대적으로 낮은 수축률, 기계적 하중 하에서 취성 파괴에 대한 향상된 저항성을 통해 3D 프린팅에 이점을 제공합니다. PETG는 더 높은 충격 저항성과 개선된 열 안정성을 통해 폴리락트산(PLA)과 다른 반면, PLA는 강성, 치수 정확도 및 압출 용이성을 강조합니다. ABS는 더 높은 내열성과 강성을 강조하는 반면, PETG는 인쇄 중 뒤틀림 현상이 적고 냄새 및 미립자 배출이 적습니다. PETG는 기계적 하우징, 보호 인클로저 및 폴리머 재료로서의 실외 구성 요소를 포함한 응용 분야에 대한 강도, 인성 및 인쇄 신뢰성의 균형을 유지함으로써 일반적인 3D 프린팅 폴리머 중에서 중간 지점을 차지합니다.
PETG는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 글리콜로 변형하여 무정형 열가소성 폴리에스테르를 형성함으로써 만들어집니다. 결정성이 감소하고 용융 안정성이 향상되었습니다. PETG 필라멘트는 테레프탈산, 에틸렌 글리콜, 글리콜 개질제로 만들어진 긴 폴리머 사슬로 구성되어 있어 냉각 중에 규칙적인 분자 패킹을 방해하고 결정 성장을 제한합니다. 필라멘트는 융합 증착 모델링 중 일관된 압출, 강력한 층간 결합 및 우수한 치수 안정성을 지원하는 제한된 결정성을 지닌 주로 비정질 폴리머 구조를 나타냅니다. PETG 필라멘트는 용융 흐름 제어, 냉각 중 내부 응력 감소, 기계적 부하 시 취성 파괴에 대한 저항성 향상을 통해 균형 잡힌 3D 프린팅 동작을 보여줍니다. 폴리유산은 젖산에서 파생된 지방족 폴리에스테르 사슬을 사용하며 강성, 표면 품질 및 낮은 가공 온도를 강조합니다. 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)은 내열성과 강성을 강조하는 동시에 더 높은 수축 및 뒤틀림 경향을 나타내는 고무 강화 석유 기반 폴리머 구조를 사용합니다. PETG 필라멘트는 폴리락트산과 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 사이의 중간 위치를 차지하며 UV 및 온도 노출 시 기능성 부품에 대한 인성, 적당한 내화학성, 안정적인 인쇄 성능을 결합합니다.
예, PETG는 제조 및 적층 제조에 사용되는 열가소성 폴리머로 간주됩니다. PETG는 코폴리에스테르 계열에 속하며 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 글리콜 개질제의 공중합을 통해 형성되어 결정성이 감소하고 용융 거동이 안정적인 용융 가공 가능한 재료를 생성합니다. PETG는 플라스틱 소재로서 인성, 적당한 내화학성, 기계적 응력 및 제어된 환경 노출 하에서 치수 안정성을 제공하기 때문에 3D 프린팅, 포장 및 산업용 응용 분야에 사용됩니다.
PETG 필라멘트의 특성은 다음과 같습니다.
PETG의 밀도는 입방센티미터당 약 1.27그램, 즉 입방미터당 1270킬로그램입니다. PETG 밀도는 부품 중량과 치수 안정성에 기여하는 상대적으로 조밀한 폴리머 구조를 반영하는 반면, 변형에 대한 저항성은 주로 밀도보다는 기계적 특성에 따라 달라집니다. PETG 밀도는 인쇄된 부품 질량에 영향을 미쳐 PLA보다 무거운 부품을 생산하는 반면 기능성 애플리케이션의 폴리머 인성과 연성 변형으로 인해 충격 저항성과 구조적 신뢰성이 향상됩니다.
PETG의 유리전이온도는 섭씨 80도이다. PETG는 폴리머가 견고한 고체 거동에서 고무와 같은 변형으로 전환되는 온도 범위 근처에서 유리 전이에 도달하며, 이는 지속적인 하중 하에서 치수 안정성에 대한 대략적인 상한선을 나타냅니다. PETG 유리 전이 온도는 유리 전이 위에 증착될 때 층간 확산을 허용하여 강력한 층 접착력을 지원하는 반면, 재료가 해당 임계값 아래로 냉각됨에 따라 냉각 중 형태 유지는 점진적인 응고로 인해 발생합니다.
지속적인 기계적 하중 하에서 PETG의 내열성은 부품 형상 및 하중 조건에 따라 눈에 띄는 연화 및 크리프가 발생하기 전까지 최대 섭씨 60~70도 범위입니다. PETG는 유리 전이 온도 이하에서 제한된 구조적 안정성을 유지하여 적당한 열에 노출된 기능 부품을 지지하는 반면, 온도가 유리 전이에 가까워짐에 따라 변형이 급격히 증가합니다. PETG는 섭씨 55~60도에서 폴리락트산보다 내열성이 더 높지만, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌보다 낮은 수준을 유지하여 섭씨 80~85도에 가까운 연속 사용 온도를 견딜 수 있습니다.
예, PETG는 냉각 중에 수축합니다. 하지만 용융 증착 모델링에 사용되는 열가소성 수지에 비해 수축률은 여전히 낮습니다. PETG 수축은 압출된 재료가 용융물에서 고체로 전환되면서 열 수축으로 인해 발생하며, 치수 변화가 제한되고 뒤틀림 위험이 줄어듭니다. PETG는 제어된 냉각, 일관된 베드 접착, 적당한 빌드 플레이트 온도, 글리콜 수정으로 인한 내부 응력 감소를 통해 인쇄 안정성을 유지합니다.
예, PETG는 폴리머가 수분 흡수율이 매우 낮고 습기에 노출되어도 용해되거나 화학적으로 분해되지 않기 때문에 실제 사용 시 방수 처리된 것으로 간주됩니다. PETG는 물 침투를 제한하는 낮은 투과성을 갖는 폴리머 사슬을 형성하는 반면, 인쇄 중 강력한 층간 접착력은 압출 매개변수가 적절한 층 융합을 달성할 때 방수 부품을 지원합니다. PETG는 액체 접촉 및 제한된 실외 노출과 관련된 응용 분야에 적합한 반면, 장기간 담그거나 층 결합이 충분하지 않으면 폴리머 재료 자체가 아닌 층간 간격을 통해 누출 위험이 발생합니다.
예, PETG는 흡습성이 있으며 시간이 지남에 따라 주변 환경의 습기를 흡수합니다. PETG 수분 흡수율은 나일론보다 낮고 폴리락트산(PLA)보다 낮으며 이는 보관 중 주변 습도에 대한 민감성을 설명합니다. PETG 수분 함량은 표면 거칠기, 스트링 현상, 일관성 없는 압출, 층 접착력 감소 등을 통해 인쇄 품질에 영향을 미치며, 재료 성능을 보존하기 위한 건조 보관 및 사전 건조 관행을 지원합니다.
PET와 PETG의 차이점은 폴리머 구조, 가공성 및 적용 적합성에 있습니다. PET는 반결정성 또는 비정질이지만 병 및 포장에 사용되는 산업용 PET는 강도와 투명성을 위해 반결정성인 경우가 많습니다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 폴리머는 사출 성형, 블로우 성형 및 열성형에 사용되는 반면, PETG는 결정성이 감소된 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트 코폴리에스테르입니다. PETG는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와의 공중합을 통해 글리콜 단위를 통합하여 분자 패킹을 방해하고 내부 응력을 낮추며 용융 안정성을 향상시킵니다. PET는 완제품에서 더 높은 강성, 더 높은 내화학성 및 더 큰 열 저항성을 나타내는 반면, PET 가공은 냉각 중 결정화 거동 및 치수 수축으로 인해 제어된 산업 조건이 필요합니다. PETG는 안정적인 압출, 강력한 레이어 접착 및 낮은 뒤틀림 동작을 지원하여 융합 증착 모델링 및 기능성 3D 프린팅에 널리 사용되는 것을 설명합니다. PET는 병, 식품 포장 및 산업용 필름에 자주 사용되는 반면, PETG는 3D 프린팅 인클로저, 보호 부품, 의료용 하우징 및 내충격성과 치수 일관성이 요구되는 투명 부품에 사용됩니다.
PETG는 일반적으로 처리가 쉽고 수축이 적기 때문에 캐주얼 및 데스크탑 3D 프린팅에 더 좋습니다. ABS는 필요한 경우 내열성과 강성 측면에서 더 뛰어난 성능을 발휘할 수 있습니다. PETG는 ABS에 비해 냉각 중 뒤틀림 위험을 낮추고 내부 응력을 줄이면서 강력한 내충격성과 연성 거동을 제공합니다. 적당한 노즐 온도에서 인쇄하고 완전히 밀폐된 챔버 없이도 표면을 잘 접착하여 일반적인 데스크탑 인쇄 조건에서 일관된 인쇄 품질과 향상된 치수 안정성을 지원합니다. ABS는 PETG보다 더 높은 내열성과 강성을 제공하므로 고온에 노출되는 응용 분야에 적합합니다. ABS 인쇄에는 더 높은 노즐 및 베드 온도, 더 큰 수축, 더 큰 뒤틀림 위험이 수반되어 인쇄 신뢰성과 치수 제어가 복잡해집니다. PETG는 견고하고 연성이 있지만 TPU나 유연한 필라멘트만큼 유연하지는 않습니다. 반면 ABS는 ABS와 PETG 비교에서 더 높은 내열성과 견고한 성능을 요구하는 구조 부품에 적합합니다.
PETG 필라멘트 특성 비교는 아래 표와 같습니다.
PETG는 기계적 강도와 인쇄 용이성 측면에서 PLA와 ABS 사이의 균형 잡힌 성능을 제공하지만 유연성은 아니며 TPU처럼 유연하지 않고 단단합니다. PETG는 PLA보다 내충격성과 연성이 뛰어나 인성이 요구되는 기능성 부품에 적합합니다. PETG는 일반적인 인쇄 조건에서 ABS보다 수축과 뒤틀림이 적습니다. PETG는 PLA 3D 프린팅 필라멘트 및 ABS에 비해 균형 잡힌 성능을 제공하며 내충격성이 우수하고 수축률이 낮으며 프린팅이 용이합니다. ABS보다 내열성이 낮지만 강도와 유연성을 제공합니다.
PLA나 ABS보다 PETG가 더 적합한 응용분야는 무엇인가요?
PETG는 PLA보다 내구성, 더 높은 연성 및 충격 저항성을 요구하는 응용 분야에 더 적합하지만 TPU나 나일론과 같은 유연한 소재에 비해 여전히 단단하고 PLA에 비해 중간 정도의 내화학성을 제공하며 ABS는 더 높은 내열성을 제공합니다. PETG는 기계적 응력, 습기 노출 및 약한 화학 물질을 견뎌야 하는 기능성 부품 생산에 탁월하므로 UV 노출이 제한된 보호 인클로저, 기계 부품 및 실외 구성 요소에 이상적입니다. 글리콜화물 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필라멘트는 강도, 유연성 및 적당한 내화학성으로 인해 3D 프린팅에서 기능성 부품을 프린팅하는 데 사용됩니다. PETG는 인쇄하기 쉽지만 내열성이 낮은 PLA 3D 프린팅 필라멘트와 달리 안정제 없이는 UV 저항이 제한되지만 더 나은 인성, 내열성 및 환경 내구성을 제공합니다. ABS 3D 프린팅 필라멘트는 강도를 제공하지만 프린팅 중에 뒤틀림과 연기 방출이 발생하기 쉬우므로 프로세스가 복잡해질 수 있으며 더 높은 노즐 및 베드 온도와 더 제어된 프린팅 환경이 필요합니다. PETG는 PETG와 PLA를 비교할 때 기계적 무결성, 유연성 및 적당한 내화학성을 요구하는 응용 분야에 효과적인 솔루션을 제공합니다. 여기서 인쇄 적성 및 스트레스 하에서의 성능이 중요합니다.
예, PETG는 ABS보다 더 유연합니다. PETG는 ABS보다 더 높은 내충격성과 더 큰 연성을 보여 스트레스로 인해 균열이나 파손에 대한 탄력성이 더 높습니다. PETG는 굽힘이나 기계적 응력을 받는 응용 분야에서 더 나은 유연성과 탄력성을 유지하지만 내열성은 ABS보다 낮지만 ABS는 더 견고하고 더 높은 내열성을 제공합니다. PETG의 유연성은 고온 응용 분야에서 탁월한 ABS 3D 프린팅 필라멘트에 비해 강도와 내응력이 요구되는 응용 분야(인클로저 및 부품)에 이상적입니다.
PETG를 성공적으로 인쇄하려면 5단계를 따르십시오. 먼저 최적의 압출을 위해 베드 온도를 70~80°C, 노즐 온도를 230~250°C로 설정합니다. 구체적인 프린터와 재료 조건에 따라 달라질 수 있습니다. 둘째, 30~50%의 적당한 팬 속도를 사용하여 인쇄물을 냉각하고 뒤틀림을 줄이며 레이어 높이와 부품 형상에 따라 조정합니다. 셋째, 히팅 베드를 사용하고 얇은 접착제 층을 적용하거나 깨끗하고 평평한 인쇄 표면을 보장하고 프린터 보정에 필요한 대로 조정하여 첫 번째 레이어 접착을 보장합니다. 넷째, 후퇴 설정을 직접 구동의 경우 1~2mm, Bowden 압출기의 경우 4~7mm로 조정하고 필라멘트 직경 및 압출 설정에 따라 필요에 따라 미세 조정합니다. 마지막으로 일관된 결과를 위해 40-60mm/s의 인쇄 속도를 유지하고 인쇄 복잡성과 레이어 높이에 따라 필요에 따라 조정합니다. 각 단계마다 강력한 접착력, 최소한의 실링, 부드러운 PETG 인쇄가 보장됩니다.
PETG로 인쇄하기 위한 팁은 다음과 같습니다.
모범 사례는 베드 준비, 인쇄 설정 및 온도 관리에 중점을 두어 PETG로 원활한 인쇄를 달성하는 데 도움이 됩니다. 팁을 따르면 안정적인 접착, 뒤틀림 최소화, 최적의 인쇄 품질을 얻을 수 있습니다.
PETG에 가장 적합한 인쇄 설정은 다음과 같습니다.
PETG의 이상적인 노즐 온도는 230°C~250°C입니다. 온도 범위는 일관된 압출과 강력한 레이어 결합을 보장하여 과소 압출 또는 일관되지 않은 필라멘트 흐름과 같은 문제를 줄입니다. PETG는 온도가 너무 높을 때 발생할 수 있는 과도한 스트링 현상 없이 원활하게 흐릅니다. 온도는 레이어 간의 접착력을 향상시켜 인쇄 품질을 향상시키고 뒤틀림 가능성을 줄입니다. 온도가 낮으면 압출 불량과 레이어 접착력이 약해질 수 있고, 온도가 높으면 과도한 압출, 과도한 스트링, 표면 마감 불량이 발생할 수 있습니다.
예, PETG는 히팅베드 없이 프린팅할 수 있지만 대부분의 프린팅에는 권장되지 않습니다. 가열 베드(70~80°C)는 1층 접착력을 향상시키고 더 크거나 복잡한 부품의 뒤틀림을 줄여줍니다. 작은 인쇄물의 경우 강력한 접착제(풀, 헤어스프레이, PEI 시트)를 사용하는 경우 히팅베드 없이 인쇄가 가능하지만, 접착 문제나 변형이 발생할 수 있습니다. 대체 방법은 적절하게 가열된 침대의 일관성 및 신뢰성과 일치하지 않지만 대체 방법이 도움이 될 수 있습니다.
아니요. PETG에는 인클로저가 필요하지 않지만 인클로저를 사용하면 보다 안정적인 온도를 유지하여 인쇄 품질이 향상됩니다. 인클로저를 사용하면 인쇄물 주변의 안정적인 온도를 유지하여 뒤틀림 위험을 줄이고 더 큰 부품이나 긴 인쇄물의 레이어 결합을 향상시킬 수 있습니다. 인클로저는 주변 온도가 변동하는 환경에서 추가적인 온도 안정성을 제공하는 반면, PETG는 ABS에 비해 뒤틀림 위험이 적습니다. 인클로저가 없으면 PETG 인쇄가 성공할 수 있지만 온도 변화가 큰 환경에서는 온도 변동으로 인해 사소한 결함(뒤틀림 또는 일관되지 않은 레이어 접착)이 발생할 수 있습니다. 침대 온도를 높이고 적당한 냉각 설정을 사용하면 인클로저가 없는 프린터의 문제를 완화하는 데 도움이 됩니다.
PETG 인쇄 시 일반적인 문제는 다음과 같습니다.
PETG 필라멘트는 덜 혹독한 환경에서 내구성, 유연성 및 적당한 내화학성을 요구하는 기능성 부품을 위한 3D 프린팅에 사용됩니다. PETG 필라멘트는 높은 충격 저항성과 적당한 환경 조건을 견딜 수 있는 능력으로 인해 기계 부품, 인클로저 및 실외 부품을 만드는 데 사용됩니다. 필라멘트는 기계적 응력이나 약한 화학 물질에 대한 노출을 견뎌야 하는 품목(보호 커버, 기어, 브래킷 및 프로토타입)을 생산하는 데 선택됩니다. PETG는 인증된 경우 의료 및 식품 접촉 품목에 사용할 수 있지만 대부분의 3D 프린팅 PETG 스풀은 FDA 또는 의학적으로 인증되지 않았습니다. PETG의 인쇄 용이성과 하중 하에서도 구조적 무결성을 유지하는 능력이 결합되어 강도와 유연성이 요구되는 광범위한 응용 분야에 적합한 다용도 소재입니다.
PETG는 강력한 내충격성, 유연성, 내화학성을 제공하여 프로토타입, 기능성 부품, 산업 부품에 이상적이므로 3D 프린팅에 사용됩니다. PETG는 PLA보다 내구성이 뛰어나며, ABS에 비해 인쇄성은 뒤틀림과 온도 민감도가 낮지만 자외선 저항에는 한계가 있습니다. PETG 부품을 프린트하기가 더 쉽고, 기계적 부하와 약한 화학물질 노출을 견디기 때문에 비식품 분야의 3D 프린팅에서 안정적인 성능을 제공합니다.
아니요, PETG는 일반적인 조건에서 인쇄하는 데 독성이 없습니다. PETG는 ABS와 같은 다른 필라멘트에 비해 연기를 적게 생성하지만 가열하면 일부 휘발성 유기 화합물(VOC)을 방출하므로 환기가 잘 되지 않는 곳에서 모니터링해야 합니다. 안전 예방 조치에는 환기가 잘 되는 곳에서 인쇄하거나 연기가 축적되지 않도록 적절한 환기가 가능한 인클로저를 사용하는 것이 포함됩니다. PETG를 사용한 3D 프린팅은 다른 필라멘트를 사용한 프린팅보다 안전한 것으로 간주되지만 프린팅 영역을 환기시키고 필요한 경우 보호 장비를 착용하는 등 안전하게 취급해야 합니다. PETG는 이론상 재활용이 가능하지만 폴리락트산(PLA)과 같은 식물 기반 제품과 달리 지자체 재활용 프로그램에서 널리 인정되지는 않습니다.
PETG는 재활용이 가능하지만 생분해되지는 않습니다. PETG는 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트 폴리머로 재활용이 가능하지만 PLA와 같은 생분해성 소재처럼 자연적으로 분해되지는 않습니다. PETG는 재활용이 가능하지만 화학적 특성의 차이로 인해 표준 PET 재활용 흐름에서 항상 허용되는 것은 아닙니다. 매립지에 장기간 지속된다는 점에서 생분해성 대체재(PLA)에 비해 환경에 미치는 영향은 여전히 높습니다. PETG는 적절하게 폐기되거나 플라스틱으로 재활용되지 않으면 매립지에 남게 되어 장기적인 환경 문제를 야기합니다. 적절한 재활용 관행과 PETG에 대한 환경 노출 감소는 장기적인 환경 영향을 완화하는 데 도움이 됩니다.
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초록 본 논문에서는 전금속 메타물질 기반의 테라헤르츠(THz) 바이오센서를 이론적으로 조사하고 실험적으로 검증한다. 이 THz 메타물질 바이오센서는 레이저 드릴링 기술을 통해 제조된 스테인리스 스틸 소재를 사용합니다. 시뮬레이션 결과에 따르면 이 메타물질 센서의 최대 굴절률 감도와 성능 지수는 각각 294.95GHz/RIU 및 4.03입니다. 그런 다음 이 바이오센서의 유효성을 평가하기 위한 검출 물질로 소 혈청 알부민을 선택했습니다. 실험 결과에 따르면 감지 감도는 72.81GHz/(ng/mm2 ) 검출 한계는 0.035mg/m