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연구보고서

연구 보고서

중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.

3D 프린터에 사용되는 소재의 종류 및 유해물질 특성 연구

연구책임자
정은교 외 1명
수 행 연 도
2019년
핵 심 단 어
주 요 내 용
,

 1. 연구배경

○ 4차 산업혁명으로 3D 프린팅 기술을 바탕으로 한 산업이 발달함에 따라 그 사용자에 대한 건강상의 관심도 증가

 2018년 연구에서 3D 프린팅 사업장에 대한 노출평가를 실시하였고, 높은 수준은 아니지만 유기화합물과 금속에 노출될 수 있음을 확인

 3D 프린팅 소재의 MSDS 미 보유 및 보유한 경우에도 MSDS 상에 화학물질의 명칭을 구체적으로 명시하고 있지 않아 3D 프린팅 작업으로 인한 원인물질이 무엇인지 파악하기 곤란

 주요 3D 프린팅 소재를 바탕으로 소재의 화학물질 성분을 분석하여 노출가능인자를 파악할 필요가 있음

 

2. 주요연구내용

- 연구결과

 20173D프린팅 세계시장 규모는 전년대비 21% 증가한 73.4억 달러로서 2023년까지 273억 달러로 고도성장할 것으로 전망되며 3D 프린팅 소재 시장은 장비구매 기업의 소재 활용 현황을 보면, 재료압출(material extrusion) 방식에서 많이 활용되는 열가소성 플라스틱 필라멘트 소재가 69.1%로 가장 많이 활용되고 있고 광경화성 플라스틱 수지(20.1%), 가소성 플라스틱 분말(3.4%) 순이었고 금속 소재는 약 3%정도인 것으로 나타나 전반적으로 플라스틱 계열의 소재가 주로 사용되는 것으로 나타남

 3D 프린팅 관련업체 현황은 한국표준산업분류를 기준으로 20183D프린팅 산업실태조사(통계청), 3D프린팅연구조합 등 회원사 등을 조사하여 중복된 업체를 제외하고 공급업체는 351개소, 수요업체는 1,324개소로 추정됨

 3D 프린팅 소재시장 수요조사 결과, 소재 구입처는 국내 수요의 70 ~ 80%를 중국업체 등으로부터 구매하여 사용하는 것으로 알려짐

 3D 프린팅 소재중 PLA 소재의 경우, 관리대상물질은 5~7, 고분자물질은 20~25종이 검출되었고 ABS 소재의 경우에는 관리대상물질은 5~6, 고분자물질은 15~23종이 검출되었으며 기타 소재에서는 관리대상물질로 2~8, 고분자물질로는 15~30이 검출되었음. 그리고 금속 소재의 경우에는 관리대상물질 3이 검출되었음

 

- 시사점

 3D 프린팅 소재의 성분분석 및 평가에 기초하여 PLA(PolyLactic Acid) ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 필라멘트로 3D 프린팅을 할 때 프린팅 공정에서 휘발성 유기물질 및 입자의 방출로 인한 호흡기 및 눈 자극으로 인한 위험이 있을 수 있음. 특히 불충분한 환기 또는 공기교환이 좋지 않은 작은 방에서 장시간 프린팅 작업하는 경우에 일반용으로 사용되는 3D 프린터는 상방이 개방형이 많아 이와같은 위험이 나타날 수 있으므로 사전주의원칙을 적용하여 노출을 관리할 필요가 있음

 

3. 연구활용방안

- 제언

 3D 프린팅 소재를 제조하거나 유통시키는 업체는 보다 정확한 MSDS(Material Safety Data Sheets) 정보를 제공하고 사업주는 취급 화학물질에 대한 정확하고 신뢰성있는 MSDS를 확보하여 사용하는 노동자에게 안전보건 정보를 제공하고 그에 대한 교육을 실시함으로써 각종 사고 및 재해로 부터 노동자들을 보호하여야 함

 

- 활용

 3D 프린팅 사업장의 물질안전보건자료 작성을 위한 기초자료 제공

 3D 프린터 취급 근로자의 건강보호

 

4. 연락처

- 연구책임자 : 산업안전보건연구원 직업환경연구실 정은교