아크릴 레이저 커팅 연기 유해성
아크릴 레이저 커팅 작업은 깔끔하고 정밀한 마감 덕분에 산업현장부터 개인 공방까지 폭넓게 사용되고 있습니다. 하지만 아크릴 레이저 커팅 연기 유해성과 흄에 대한 유해성 논란은 아직도 지속되고 있습니다. 명확한 자료가 부족한 국내 상황에서 해외 연구 자료와 개인적인 경험을 바탕으로 이 문제를 짚어보겠습니다.
Table of Contents
1. 아크릴의 성분과 기본적인 유해성 여부
먼저, 아크릴 자체의 유해성을 이해할 필요가 있습니다. 순수한 아크릴(폴리메틸 메타크릴레이트, PMMA)은 의료기기, 렌즈 등 안전성이 중요한 제품에도 사용될 만큼 무해한 소재입니다.
하지만 국내에서 유통되는 아크릴 대부분은 순수 아크릴이 아닌 재생 아크릴이 많습니다. 재생 아크릴은 폐아크릴과 순수 아크릴을 혼합하여 만든 것으로, 정확한 성분과 순도가 불분명합니다. 이러한 재생 아크릴은 레이저 커팅 시 냄새가 강하거나 연기 발생이 심할 가능성이 높으며, 정확히 밝혀지지 않은 유해 성분이 있을 가능성도 배제할 수 없습니다.
2. 시안화수소(Hydrogen cyanide) 발생 가능성에 대한 진실
흔히 아크릴 레이저 커팅 작업 중 시안화수소(청산가스)와 같은 극도로 유독한 물질이 발생할 수 있다는 우려가 제기됩니다. 그러나 이는 아크릴 제조 공정에서 시안화수소(Hydrogen cyanide)가 사용될 수도 있다는 오해에서 비롯된 것으로 보입니다. 실제로 아크릴의 고체 상태에서는 시안화수소가 검출되지 않으며, 관련 자료에서도 레이저 커팅이 이루어지는 환경에서 시안화수소(Hydrogen cyanide) 발생에 대한 명확한 근거는 찾을 수 없습니다. 이는 오히려 재생 아크릴이나 양면 테이프, 기타 출력물과 같은 물질 등에서 발생할 가능성이 큽니다.
3. 해외 연구를 통한 아크릴 레이저 커팅 연기 유해성 분석
Induflex 사 보고서
해외 연구 중 대표적인 덴마크의 Induflex 사 보고서(Environmental and health impacts from the fumes when laser cutting acrylic) [첨부자료3] “레이저 절단 시 발생하는 연기에 대한 환경 및 건강 영향” 에 따르면, 아크릴 레이저 절단에서 발생하는 주요 연기의 성분은 메틸 메타크릴레이트(MMA)입니다. MMA는 PMMA(흔히 볼 수 있는 아크릴 판)이 만들어지기 이전의 액체 상태 화학물질로, 일반적으로 레이저 절단 시 발생하는 연기에서 농도는 비교적 낮습니다. 근거로 볼 수 있는 자료 중 중요한 부분만 본다면 다음과 같습니다.
아크릴 레이저 절단 시 발생하는 연기 샘플을 채취하여 코펜하겐 대학에서 분석한 결과입니다. 아크릴 레이저 절단 시 발생하는 연기는 주로 MMA로 구성되는 것으로 확인됩니다.
MMA는 산소와 자외선에 노출될 때 매우 불안정한 것으로 알려져 있으며 발생하는 양은 7시간 후 절반으로 저하되며 결국 이산화탄소와 물로 분해되는 특징을 가지고 있습니다.
덴마크 보건당국의 건강 영향 평가
덴마크 보건 당국의 건강 영향 평가[첨부자료1]에 따르면 MMA의 농도가 50ppm 이하로 유지될 경우 인체에 심각한 악영향은 없으며, 발생 후 공기 중에서 빠르게 분해되므로 축적될 우려가 없습니다. 로 결론 지어져 있습니다.
조금 더 자세히 설명하자면 일반 작업장은 MMA 농도가 극히 낮아, 장기적 흡입에도 큰 위험이 없는 것으로 나타났습니다.
평상시 MMA특유의 냄새 즉 아크릴 냄새는 0.05ppm 정도의 농도이며 레이저 커팅을 전문으로 하는 업체의 경우 480배 더 높은 24ppm으로 간주 하지만 이 조건은 극한의 환경일 때 가능한 수치입니다. 최고의 농도를 가정한 이 수치를 가지고 사람에게 해가 되는 지에 대한 답을 찾는다면 [첨부자료1]에 한도를 훨씬 초과하는 고농도 MMA로 동물 실험을 한 내용이 포함되어 있습니다. 이를 토대로 한 결과가 “인간의 경우 최대 50ppm의 장기 흡입으로 인해 건강에 심각한 영향을 미치는 증상은 없습니다.” 입니다.
MMA에 대한 인체 유해성은 없다고 볼 수 있으며 소량의 MMA를 매일 지속적으로 흡입하여도 빠르게 분해가 되고 축적되지 않으므로 심각한 해를 입을 위험은 없다고 보고 있습니다.
Hedeselskabet 사 조사
조금 다른 MMA 생물학적 효과는 Hedeselskabet 사에서 조사된 적이 있는데 [첨부자료2]
간단히 보자면 생물축적의 가능성은 매우 낮으며 기타 환경에 피해를 입힐 가능성도 없다고 결론지어져 있습니다.
레이저 커팅시 발생하는 연기 속에는 흄도 포함되어 있는데 이 역시 흡입시 분진으로 인한 영향 외 MMA로 인한 영향은 크지 않는 것으로 나타납니다.
4. MMA 흄의 처리 및 관리 방법
여러 자료에서 말하는 레이저 커팅 과정에서 발생하는 MMA 흄의 효과적인 처리는 다음과 같은 방법들이 제안 됩니다.
- 물 분무(에어워셔): MMA의 일부 제거가 가능하나 완벽하지 않습니다.
- 오존 처리: MMA가 산소와 결합하여 쉽게 분해되므로 유효합니다.
- 정전기 필터: 효율이 떨어져 추천하지 않습니다.
- 활성탄 필터: 효과적이나 폐기물 처리 문제로 사용이 줄고 있습니다.
- 굴뚝 환기: 가장 효율적인 방법으로, 20m 이상의 굴뚝을 사용하면 MMA 농도를 0.007ppm 수준까지 낮출 수 있습니다.(출처 Force Technology)
5. 안전한 작업 환경을 위한 권장 사항
유해성 논란과 관계없이 작업장에서는 기본적인 안전 조치를 반드시 갖추어야 합니다. 적절한 환기 시스템을 구축하고 가능하다면 순도가 높은 아크릴을 사용하는 것을 권합니다. 또한 양면테이프나 기타 부착물이 포함된 아크릴 절단은 반드시 환기를 철저히 해야 하고 적절한 기계 관리가 이루어져야 합니다.
6. 결론 및 최종 정리
아크릴 레이저 커팅 연기 유해성 에서 연기의 유해성은 대부분 낮으나, 성분이 불명확한 재생 아크릴이나 부착물 사용 시 유해 가능성이 있으므로 주의해야 합니다. MMA 농도는 일반적인 작업 환경에서는 인체에 큰 해가 되지 않지만, 완벽한 환기 및 적절한 관리는 필수입니다. 국내에서는 이와 관련 된 자료가 전무하여 자료를 남기고자 포스팅 남기게 되었습니다. 앞으로 해외 사례와 같이 정확한 연구와 자료를 더욱 많이 볼 수 있길 기대합니다.
최종 요약
아크릴 레이저 커팅 작업은 대부분 안전하지만, 재생 아크릴이나 부착물 포함 시 유해할 가능성이 있어 철저한 환기 관리가 필요합니다.
MMA의 유해성은 낮으나 작업자의 건강을 위해 항상 최선의 환경을 유지해야 합니다.
