A Study on a Sustainable Design Model through 3D Printing Applications of Glass Fiber-Reinforced Composites Based on Discarded Fishing Nets

본 연구는 해양 플라스틱 오염이 심화되는 상황에서 폐어망 기반의 재생 PA6과 유리섬유 복합소재를 활용한 지속 가능한 디자인 전략을 제안하는 데 목적이 있다. 이를 위해 문헌 고찰과 재료 시스템 설계를 통해 폐어망 회수, 세척, 분쇄, 유리섬유 혼합, 압출 및 3D 프린팅 프로세스를 포함한 통합 프레임워크를 구축하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 폐어망은 PA6, PA66, PE 등 열가소성 고분자로 구성되어 재가공 가능성이 매우 높으며, 유리섬유 보강 시 물성 향상 효과가 있는 것으로 확인되었다. 둘째, 본 연구에서는 경량 하중용 카라비너 및 가구 연결 부품을 대상으로 FDM 3D 프린팅 기반 디자인 적용 시나리오를 설계하였고, 출력 조건과 구조 최적화 방안을 제시하였다. 셋째, 해당 복합소재는 기계적 안정성, 경량성, 환경적 측면에서 기존 PLA나 재활용 PET 소재보다 우수한 성능과 실용성을 지니며, 현장 회수→디지털 제작→순환 자원 활성화라는 순환형 디자인 모델을 구현할 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 본 논문은 폐해양 플라스틱을 자원으로 전환하는 실용적이고 확장 가능한 디자인 전략을 제시하며, 디지털 제조 기술과 순환 경제 기반의 지속 가능한 디자인 연구의 실천적 토대가 될 것으로 기대된다.