레진 프린터 독성 - lejin peulinteo dogseong

3D �濡�� ���� ��������, �� ������ �� ü�� �۰� ȣ���� ���� ��� Ư�� ���� ���ع��� ���� �ʶ��Ʈ ���, ȯ�Ⱑ ���

����� ���� �׾� ���ϴ� �峭���� ���� ���� �ְ�, ���� �� ��ǰ�� ��ĥ ���� �ִ�. �Ҽ� �� ���� ������ �̾߱Ⱑ �ƴϴ�. ���� �� 3D �� �̾߱��. �� �ű��� ÷�� ����� �ŷ¿� ���� ����� ������. ���� ������ 3D �� ��Ƽ��Ʈ ��Ʃ�� ä���� '�糪��'�� ���� ���� 303������ �����ڸ� �����ϰ� ������, ���� ��ȸ���� 4��ȸ�� �ȴ�. Ư�� ��̵��� ������ ���� ���� ����ϰ� �ִ�. �̹� ������ �ʵ��б����� ��� �� ���α׷����� 3D �� ���� ������ �����ϰ� ���� ������.

������ �������� Ȯ�ε��� �ʾҴٴ� ���̴�. ������ 7�� 3D �����ͷ� �������� ������ �� ���簡 ���������� ������. 3D ���� 3D �������� ��� ������ �״�� ������ ���¸� ������ �ٲ� ���ε�, �����ұ�?

㈜아름덴티스트리 C&B 5.0 Hybrid
심미성 뛰어나고 OPEN 타입으로 출력 다양성 추구

㈜아름덴티스트리의 3D프린터 레진 ‘C&B 5.0 Hybrid’는 높은 고분자 광경화성 레진으로 세포독성, 점막 자극, 전신 독소의 생체 적합성 시험인 ISO10993-1 입증을 완료해 소재의 안정성이 검증된 제품이다. KFDA(식품의약품안전처) 2등급 의료기기 인증을 완료했으며 A2 쉐이드 기준 UV 경화 후에도 탁월한 투명성과 Shade 유지를 통해 심미성도 확보됐다.
뛰어난 고강도를 지녔으며 ARUM 3D 프린터 출력을 통해 빠른 출력시간과 우수한 정밀도를 보여준다. 또한 DLP, LCD, SLA 등의 3D프린터에 최적화된 ‘OPEN 방식’을 채택해 출력의 안정성과 다양성을 추구하고 있으며 고품질의 치과용 보철물 제작이 가능하다.
ISO 10477의 3D 프린팅 레진 표준규격 굴곡강도 기준보다 높은 230MPa(자사 기준) 이상의 철저한 품질관리로 우수한 기계적 고강도를 확보해 임시치아의 파절 가능성을 최소화한 점도 본 제품의 강점 중 하나이다.
㈜아름덴티스트리 관계자는 “Digital Dentistry의 선두주자 아름덴티스트리는 Dental Market Trend를 선도하고자 Dental 전용 3D 프린팅 산업에 과감한 투자와 함께 닻을 올렸다”라며 “치과전용 3D프린터, 레진 소재, UV 경화기를 자체 개발 및 양산 가능한 독보적인 기술을 확보해 치과 3D프린터 시장에서의 Total Solution을 제공하고 있다”고 설명했다.
이어 “우리 회사는 3D 프린팅 소재 개발 및 우수한 기술력 확보를 위해 과감한 R&D 투자를 지속적으로 진행하고 있다”라며 “하반기에는 세계 최고 수준의 독자적 기술로 Model, Cast, SG, Tray, Denture, Aligner, Permanent(영구치) 등 Line-up을 확대해 나갈 계획이다”라고 강조했다.

강찬구 기자 [email protected]

Tag

저작권자 © 덴포라인(Denfoline) 무단전재 및 재배포 금지

• 페이스북
• 트위터
• 카카오스토리
• URL복사
• 기사공유하기

댓글쓰기

일반 가정과는 약간 거리가 있지만, 산업용 프린터도 문제다. 후가공에서 쓰는 접착제 때문이다. 분말로 된 재료에 프린터 헤드가 접착제를 짜 넣는 접착제 분사 방식(Material Jetting, MJ)을 보자. 3DP(3 Dimensional Printing) 프린터가 대표적이다.

출력물의 본체가 되는 흰 분말은 석고와 유사한 재료로, 칼슘이 주재료다(CaSO4ㆍ1/2 H2O, 황산칼슘 반수화물). 여기에 수계(H2O) 접착제를 분사하는데, 물이 닿으면 분말의 결정 구조가 성게 모양으로 바뀌면서 서로 결합된다.

문제는 이 다음부터다. “너무 약합니다. 툭 치면 부스러지고 심지어 표면을 만지면 분필 가루처럼 묻어 나와요. 일반 순간접착제로 후가공을 해야만 합니다. 제조업체에서도 그렇게 권유하고요.”(이해신 KAIST 화학과 교수) 순간접착제의 주성분인 시아노아크릴레이트 단량체는 인체에 유독하다. 특히 아이들은 절대 입에 넣으면 안 된다.

문제는 국내에서 이미 일부 피규어와 장난감, 교구 등이 3DP 프린터로 만들어지고 있다는 점이다. 시각장애아동용 교구를 만들고 있는 문명운 한국과학기술연구원(KIST) 계산과학연구센터장은 “재료의 유해성이나 프린팅 속도 등을 고려했을 때 상용 프린터 가운데에서는 아직 다른 대안이 없다”며 “인체에 해가 없는 수계 물질로 표면을 별도 코팅하는 게 현재로서는 유일한 대안”이라고 말했다.

과학동아 제공

광중합 방식(Photo Polymerization, PP)은 더 위험하다. 광경화성 액체 수지에 레이저나 가시광선 빛을 쪼여 중합반응을 일으켜 선택적으로 고형화시키는 SLA(Stereolithography)와 DLP(Direct Light Processing)가 대표적이다.

광중합 방식 재료의 유해성에 대해 물을 때마다 모든 취재원이 고개부터 절레절레 흔들었다. 윤충식 교수는 “반도체 칩을 만들 때 광경화성 물질을 굳혀 회로 패턴을 만드는 ‘포토 공정’이 있다”며 “유해한 화학 물질을 제일 많이 쓰는 공정인데, SLA가 이와 비슷하다”고 말했다.

미국 로버트 모리스대 환경과학과 다니엘 쇼트 교수팀이 3D 프린팅용 소재의 MSDS(물질안전보건자료)를 검토한 결과를 보자(doi:10.1108/RPJ-11-2012-0111). 다양한 재료 가운데 특히 일부 SLA 프린터에 쓰이는 광경화성 액체 수지에는 안티몬이 포함돼 있었다.

안티몬(원소 기호 Sb, 원자번호 51)은 유해 중금속으로, 중독 증상이 비소 중독과 비슷하고 적은 양으로도 사람을 사망에 이르게 할 수 있다. 광경화성 액체 수지 안에 든 ‘광개시제’에 안티몬이 포함돼 있다. 광개시제란 광경화성 액체 수지의 고분자 끝에 달려 있는 물질로, 레이저 빛이 광개시제를 자극해야 경화 반응이 시작된다.

이해신 교수는 “안티몬 외에도 광개시제에 함유된 물질은 대부분 발암물질”이라며 “독성 수준이 폐타이어와 비슷하다”고 말했다.

다니엘 쇼트 교수는 논문에서 “액체 수지 안의 안티몬은 호흡 가능한 형태가 아니기 때문에 노출될 위험이 오히려 적다”며 “경화된 제품을 후가공하는 과정에서 안티몬이 함유된 먼지가 발생한다”고 밝혔다.

SLA 프린터로 만든 최종 제품은 과연 얼마나 유독할까. 학술지 ‘환경과학과 기술’ 2015년 11월 4일자에는 다양한 방식의 3D 프린터로 제작한 물건을 제브라피시(Danio rerio)의 배아에 노출시켜 독성을 시험한 연구 결과가 실렸다(doi:10.1021/acs.estlett.5b00249).

FDM, SLA(그림 표시 STL), SLA 프린팅 후 자외선 후가공 등 세가지 방식으로 찍은 물체에 제브라피시 배아를 노출시킨 결과. SLA 프린터로 찍은 물체에 노출된 배아가 발달이 늦고 돌연변이 비율이 높았다. 소수가 부화했지만, 100% 기형이었다. - Environmental Science & Technology 제공

3D 프린터로 만든 물건에 노출된 배아가 대조군에 비해 돌연변이 비율이 높았다. 특히 SLA 방식으로 만든 물건에 노출된 배아는 심장부종 돌연변이가 발생할 확률이 FDM 방식에 비해 5배, 대조군에 비해 20배 높았다. 비슷한 실험을 해 본 이 교수는 “동물 세포가 남김 없이 다 죽었다”며 “최소한 의료기기용 국제표준인증(ISO) 기준은 통과할 수 없는 수준일 것”이라고 말했다.

이 같은 지적에 대해 같은 광중합 방식인 DLP 프린터를 개발·생산하고 있는 한 국내 업체 관계자는 “광개시제는 우레탄이나 에폭시를 다루는 기존 산업에서 매우 흔하게 사용돼 온 물질로, 당연히 먹어선 안되고 장기적으로 노출됐을 때 피부 등에 유해할 수 있다”며 “경고 문구를 비롯해 물질 정보가 정확히 기록된 MSDS를 구매자에게 제공해 안전에 유의하도록 하고 있다”고 말했다.

그는 또 “해외의 유명 화학 회사들과 인체 친화적인 소재를 개발하기 위한 프로젝트를 진행하고 있다”고 덧붙였다.

광중합 방식 프린터는 아직까지는 자동차 기업에서 시제품을 만드는 등 산업용으로만 쓰이고 있다. 이해신 교수는 “광경화성 물질은 산업용으로만 쓰여 왔는데, 3D 프린터 가격이 떨어지면 일반 소비자에게도 퍼질 가능성이 있다”며 “개인 보호복과 마스크를 입는 근로자와 달리 일반 소비자는 더 큰 위험에 직면할 수 있다. 그 전에 대안을 마련해야 한다”고 말했다.

※ 더 많은 과학기사를 2016년 1월호 과학동아에서 만나보세요.