| 초록 |
최근 3차원 물체를 성형 가능한 3D 프린트가 다양한 산업분야에 활용되면서 그 기술 수용성이 높아지고 있다. 필라멘트를 용융하여 적층하는 방식(FDM방식)의 3D프린트가 대형화에 유리하고 다양한 산업분야에 적용이 가능하여 가정용, 공업용으로 점차 대중화 되고 있는 추세이다. 필라멘트 소재로는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)와 PLA(Poly Lactic Acid)등의 플라스틱 소재가 많이 사용되고 있으며, 특히 PLA 수지는 출력이 쉽고 친환경적인 특성을 가지고 있어 ABS보다 선호되고 있으나, 강도와 내구성이 약하고 전도성이 낮아 전기/전자 부품, 바이오 등과 같은 다양한 분야에 적용하기 어려운 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 보완하고 출력물의 품질을 높이기 위하여 세라믹, 그래핀, 탄소나노튜브 등을 첨가하여 고분자 수지의 강도를 높이는 연구가 높은 관심을 받고 있다. 그러나 현재까지 연구에 사용되고 있는 보강재는 대부분 탄소섬유 또는 유리섬유로, 이러한 섬유는 가격이 비싸고 섬유 생산 시 에너지 소비가 크며, 일부 발암작용 가능물질로 분류되어 친환경적이지 못하다. 본 연구에서는 다른 무기질 섬유소재보다 우수한 불연, 방열, 내열, 방음, 흡음, 방습, 내마모성, 내침식성, 내부식성, 경량 고강도 특성을 가지는 천연 무기질 현무암 섬유를 생분해 특성의 필라멘트 소재인 PLA 플라스틱과 복합화 하여 인체에 무해하고 강도 및 내구성이 현저히 향상된 친환경성 FDM 방식 3D 프린터용 필라멘트를 제조하고자 하였으며, 이에 대한 응용연구를 수행하였다. |
