UV 레진 경화에 따른 휘발성유기화합물 배출 특성 및 인체 위해성 평가

국문 초록 (Abstract)

논문개요(초록) 합성수지는 유기화합물로 만들어진 고분자 소재로, 범용 수지부터 특수 수 지까지 다양한 종류가 있으며 경량성, 내구성, 가변성을 바탕으로 포장재, 건 축자재, 생활용품 등 광범위하게 활용되고 있다. 최근 자외선경화형 (UV) 레 진이 주목받고 있으며, 치과용 복합레진, 의료용 인공장기, 3D 프린팅 재료 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있다. 기존의 선행연구들은 주로 합성수지의 물리·화학적 성능 향상에 초점이 맞 추어져 있어 레진의 화학물질 배출특성이나 흡입노출에 따른 호흡기 독성평가 에 대한 연구가 충분히 이루어지지 않았다. 또한, 유기첨가제인 조색 잉크는 VOC 배출양상을 변화시킬 수 있음에도 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 폴리우레탄 아크릴레이트 기반 UV 레진의 VOC 배출특성을 분석 하고 사용자에게 미치는 인체위해성을 평가하기 위해 수행되었다. 챔버 시스 템 내에서 레진의 상태에 따른 시간대별 VOC 농도를 측정하였고, 알코올 잉 크 첨가가 배출 패턴에 미치는 영향을 분석하였으며, 위해성 평가를 통해 인 체에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 하였다. 360 nm 파장의 UV-LED 램프가 장착된 3.375 L 용량의 스테인리스 챔버를 제작하여 UV 레진의 경화 과정을 진행하였다. 배출된 VOC는 3 beds 흡착관 (Carbopack C, Carbopack B, Carbosieve SIII)으로 포집하였으며, 카르보닐 화합물은 DNPH 카트리지를 활용하여 포집하였다. 포집된 시료는 열탈착-기체크로마토그래피 질량분석기 (Thermal Desorption-Gas Chromatography, TD-GC/MS)와 고성능 액체 크 로마토그래피 (High-Performance Liquid Chromatography, HPLC)로 분석하 였으며, 결정론적 위해성 평가 방법을 적용하였다. 실험 결과, UV 조사 시 VOC 배출 농도가 급증하였으며, 완전경화 후에는 배출이 중단되었다. 알코올 잉크를 첨가할 경우 중합체 내 가교밀도가 감소하 여 완전경화 후에도 VOC 배출이 지속되었으며, 총 배출 농도가 증가하였다. 주요 배출물질은 용해 용매, 사슬연장제 발포제 등 레진의 구성성분으로부터 기인하였다. 위해성 평가 결과, 2종의 VOC가 초과발암위해도(ECR) 기준치를 초과하였고, 4종의 VOC가 위해지수(HQ) 기준치인 1을 초과하였다. 본 연구를 통해 UV 레진 사용 시 VOC 배출 특성과 인체에 미치는 영향을 정량적으로 평가할 수 있었으며, 이는 향후 안전관리 지침 마련에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ 서론 1
• 1.1 이론적 배경 1
• 1.1.1 합성수지 산업 개요 1
• 1.1.2 UV 레진 사용 시 배출되는 유해물질의 특성 3
• 1.1.3 합성수지 선행 연구 사례 4
• 1.2 연구 목적 7
• Ⅱ 연구방법 8
• 2.1 합성수지의 조성 8
• 2.2 VOC 측정 및 분석 방법 9
• 2.3 위해성 평가 방법 18
• Ⅲ 결과 23
• 3.1 시간대별 VOC 배출 23
• 3.2 주요 VOCs 및 배출 원인 29
• 3.3 위해성 평가 결과 32
• Ⅳ 결론 35
• Ⅳ 참고문헌 37
• Ⅴ 영문 논문제출서 47
• Ⅵ 영문 인준서 48
• Ⅶ 영문 초록(ABSTRACT) 49