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유해가스 및 미세먼지 차단기능이 있는 3D프린터

디자인|2020. 1. 6. 12:19
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안녕하세요.

상상을 현실로 만드는 3D프린터를 제작하는 마크봇입니다.

오늘부터 자사제품인 마크봇 TS-001에 적용된 유해가스 및 미세먼지 차단 필터에 대한 설명을 드리고자해요!

3D프린터의 본래 기능인 모형제작 이외에도 다양한 기능들을 구현하였는데요.

오늘은 마크봇 TS-001에 적용된 유해가스 및 미세먼지 차단 필터기능에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

 

마크봇 TS-001


3D프린터는 4차 산업혁명에 대한 이슈와 함께 동반 성장하고 있는 제품으로서, 4차산업혁명 인재발굴을 위해 교육기관을 중심으로 보급이 대폭 확산되고 있습니다.

아래뉴스와 같이 3D프린터 보급이 활발해 지고 있으며, 전국적으로 70,000여대 이상이 보급된 것으로 추산되고 있습니다.

 

이러한 전국적인 3D프린터 보급확산 이면에는 부작용도 있습니다. 

교육기관에서 주로 사용하는 재료가 ABS소재와 PLA소재로서, ABS소재는 아크릴로니트릴, 부타디엔과 같은 합성물질로 제작되어 벤젠, 톨루엔 등의 환경호르몬과 초미세먼지를 발생시키고 있습니다.

이에 반해, PLA소재는 옥수수전분으로 만들어 환경적 영향이 ABS비해는 적지만, 용융과정에서는 마찬가지로 화학물질이 발생하게 되는 것입니다.

하지만, 대부분의 3D프린터 장비는 개방형이거나 필터장치가 없는 구조로 말미암아 주로 사용하는 학생들이 유해물질에 노출되어 있다는 것입니다.

거기에 환기장치가 구비되어 있지 않거나, 좁은 공간에서 사용하게 된다면 그로인한 질병과 사고발생가능성이 한층 높아지게 되는 것입니다.

실제로 FDM 3D프린터의 유해물질 방출량 실험에 따르면 1분 간격으로 분당 최고 1900억개의 초미세먼지를 발생시키고 있으며, 이로 인한 인체에 중추신경 및 각막손상이 발생하는 중독사고도 발생하고 있습니다.

특히, ABS소재에서 발생하는 VOcs(휘발성유기화합물)에서 발생하는 성분중 스틸렌이라는 물질은 현기증, 졸음, 두통, 구토 등을 유발하는 것으로 매우 심각한 질병을 야기 할 수 있습니다.

이외에도 일산화 탄소의 중독으로 인한 스탠포드 대학 부부가 사망한 사건과 여러가지 사건사고 들이 이어지고 있습니다.

이러한 일련의 문제들을 보았을 때 3D프린터 장비의 필터장치는 필수적인 요소로 보여지고 있으며, 3D프린터 구동환경에 대한 요소까지 검토되어야 하지 않을까 생각합니다.

유해가스 및 미세먼지 차단기능이 있는 필터장치

작든, 크든 이러한 인체유해성 문제와 환경영향성 문제를 심각한 사안으로 생각하고 마크봇에서는 필터장치를 개발하여 적용하였습니다. 

기존 필터장치 구조로는 3D프린터에서 배출되는 유해가스 성분을 여과하기 힘들다는 판단하에서 특허출원을 통해 독자적인 필터장치를 개발하게 되었습니다.

 

<MARKBOT TS-001 필터구조>


프리필터+탄소필터+헤파필터의 3중 필터구조와 연결되는 4중 필터로 유해가스를 차단하면서 팬구조의 집진시설로 배출되는 구조입니다.

이를 통해서 유해가스가 외부로 배출되는 기존 3D프린터의 문제점 방지와 함께 필터망에 유해물질이 걸러짐으로서 인체영향성과 탈취효과를 통해 악취를 방지하였습니다. 

실제로 제작된 3D프린터 전용 필터입니다. 실제로 필터장치를 제작하여 테스트한 결과 기존 Voc(휘발성유기화합물)의 농도가 18.9µg/min에서 10.3µg/min으로 83%이상 방출량이 감소되는 것을 확인할 수 있습니다.

유해물질이 대폭 축소되었지만, 용융과정에서 발생하는 난분해성물질이 100%정화가 되지 않았기 때문에 주변 환기장치 및 넓은 공간에서의 사용을 권장하고 있으며, 잦은 3D프린터 장비의 개폐를 자제하기를 권고드리고 있습니다.

기존 필터장치가 없다면? 유해가스를 그대로 마시는 것과 별반 다를 것없다고 생각하니, 아주 끔찍합니다. 

가정이나 사무실에서 3D프린터 사용을 생각하고 계신다면 이러한 부분을 반드시 검토하시기 바랍니다.^^

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