연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
3D 프린터 사용자에 대한 초미세입자 노출평가
- 연구책임자
- 김성호 외 2명
- 수 행 연 도
- 2018년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- , 1750. 3d프린터 사용자에 1. 연구배경 ○ 3D 프린팅 산업은 기기산업, 항공우주 산업, 자동차 산업 등 여러 분야에 활용되고 있으며, 사용자 또한 증가하고 있음 ○ 3D 프린터 작동 시 초미세입자, 유기화합물 등이 발생하며, 초미세입자는 호흡기계에 침착되어 천식 등의 질환이 발병할 수 있으며, 초미세입자는 비산되어 폐 뿐만 아니라 피부, 신경 및 뇌까지 침착 되어 건강상의 문제를 일으킬 가능성이 있다고 보고됨 ○ 3D 프린터 작동 시 발생하는 인자에 대한 연구는 챔버 및 실험실 세팅연구로만 수행되었고, 사용자에 대한 노출평가는 국내에는 없었음 ○ 본 연구에서는 최초로 3D 프린터 취급 사용자에 대한 초미세입자 노출농도 수준을 파악하고, 작업환경을 개선하기 위한 기초자료로 활용하고자 함 2. 주요 연구내용 ○ 3D 프린팅 작업 시 발생하는 주입자의 크기는 대체적으로 100 ㎚보다 작은 비의도적 나노입자이고, 저가형 FDM-3D 프린팅 작업 시 발생하는 주입자의 크기가 가장 작았음 ○ 저가형 FDM-3D 프린팅 예열 작업 시 입자수농도와 표면적농도가 급격하게 증가하였고, 프린팅 노즐을 수리할 때에도 높은 입자수농도와 표면적농도를 보였음 ○ 산업용 FDM-3D 프린터의 경우, 예열 작업 및 작업 중 입자수농도와 표면적농도는 낮은 수준이었으며, 작업 중의 특이한 농도 변화는 없었으나, 미세하게 13.3∼17.8 ㎚의 입자수농도가 증가하는 경향을 보였음 ○ 입자수농도와 표면적농도간의 높은 상관관계를 보였고, 저가형 FDM-3D프린팅 작업장의 입자수농도와 표면적농도가 다른 3D 프린팅 작업장에 비해 높았음 ○ 작업 중 농도와 배경농도를 비교했을 때는 대체적으로 작업 중 농도가 배경농도에 비해 높았으나, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않음 ○ TEM 시편 분석 결과 대부분의 3D 프린팅 작업장에서 입자가 서로 뭉쳐있는 이미지를 관찰하였고, 프린터 내부, 실내 및 복도에서 측정한 시편의 이미지가 서로 유사함 ○ EDS 성분 분석 결과 대부분의 입자는 탄소를 중심으로 다양한 원소(산소, 실리카 등)가 서로 다른 비율로 구성됨 ○ 유기화합물(이소프로필알콜, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등) 및 금속(나트륨, 마그네슘, 알루미늄, 칼륨, 칼슘, 크롬, 철 등)이 미량으로 검출되었음 ○ 저가형 FDM-3D 프린터의 경우, 예열 작업과 노즐의 문제가 발생하는 상황에서 높은 입자수농도와 표면적농도를 보이므로 국소배기장치(공학적)를 설치하거나, 덮개가 달린 3D 프린터를 구입(대체)하거나, 작업 부스를 설치(격리)하는 등 근로자의 노출을 최소로 할 필요성이 있다고 판단되며, 위의 모든 관리방안이 어려울 경우에는 최소한 호흡보호구를 제공하여 위와 같은 작업 시에는 착용할 것을 권장함 ○ 3D 프린팅 사업장에서 유기화합물 및 금속 성분이 검출되었으나, 제조사에서 제공하는 MSDS 문서에는 구체적인 성분이 표기되어 있지 않음. 향후 3D 프린팅 소재에 대한 분석연구가 필요할 것을 사료됨 3. 연구 활용방안 ○ 3D 프린팅 사업장의 작업환경을 관리하기 위한 기초자료로 사용함 ○ 3D 프린터 취급 근로자의 건강보호를 위한 기초자료로 사용함 4. 연락처 - 산업안전보건연구원 직업환경연구실 김성호
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