새로운 연구가 3D 프린팅된 '고스트 건'을 인쇄에 사용된 필라멘트의 화학 분석을 통해 과학적으로 추적할 수 있는지 조사한다.
호주 커틴 대학교(Curtin University) 연구진이 3D 프린팅된 '유령 총기(ghost guns)'를 화학 분석을 통해 추적할 가능성에 대한 새로운 연구를 진행했습니다. 서호주(Western Australia) 법정 포렌식 연구소인 ChemCentre와 협력한 이 과학자들은 불법적으로 3D 프린팅된 부품을 제작한 범죄자들과 연결할 수 있는 방법을 모색하고 있습니다.
하지만 PLA나 ABS 같은 플라스틱의 화학적 특성만으로 포렌식 추적을 하는 것이 무의미할 수도 있습니다. 그 이유는 엄청난 양의 필라멘트가 극소수의 초대형 중국 공장에서 생산되며, 이 공장들은 생산품을 다른 회사들이 자사 제품인 것처럼 판매하는 ‘화이트 라벨링’ 방식을 사용하기 때문입니다. 유명 브랜드들이 인정하기 꺼리지만, 인기 있는 플라스틱 재료의 상당 부분이 eSun, Sunlu, Polymaker 등이 소유한 공장들을 거칩니다. 예를 들어, Sunlu가 한 달에 생산하는 2백만 스풀(spool)과 비교하면, ProtoPasta나 Printed Solid 같은 미국 기업들이 운영하는 곳은 마치 부티크 제조업체처럼 보입니다.
연구진들조차도 여러 샘플들이 동일한 화학적 속성을 공유한다는 사실을 인정할 수밖에 없었고, "서로 다른 공급업체 간의 변동성이 제한적이라는 점은, 이들이 동일한 공급업체를 공유하거나 호주 시장의 공급업체가 제한적임을 시사할 수 있다"고 결론지었습니다.
(참고: 유령 총기 공장 운영으로 유죄 판결을 받은 두 형제의 사례 / 코로라도 법이 총기 부품 제작 목적으로 3D 프린터에 대한 감시를 의무화할 가능성)
일반적으로 포렌식 수사관들은 총기에서 발사된 탄환에 기계적으로 새겨진 '지문'인 탄도학(ballistics) 연구를 통해 총기를 사용한 사람을 추적합니다. 총알은 총열 내부의 나선형 홈(리플링, rifling)에 의해 패턴이 새겨지며, 격발 핀(firing pin) 역시 고유한 도구 자국을 남길 수 있습니다. 이러한 미세한 흠집들은 각 무기마다 고유합니다.
하지만 완전히 3D 프린팅된 총기는 발사할 때마다 분해될 수 있는 플라스틱으로 만들어지거나, 발사 과정 자체에서 파손될 위험이 있습니다. 게다가 3D 프린팅되거나 일반적인 방법으로 취득한 유령 총기들은 합법적으로 구매된 무기와 달리 일련번호(serial numbers)가 누락되었다는 명백한 문제가 있습니다.
본 연구는 3D 프린팅 부품을 식별할 수 있는 화학적 '지문' 역할을 할 수 있는 폴리머 흔적을 찾고자 했습니다. 연구진은 3D 프린팅된 총기가 발사될 경우, 그 현장이나 탄약 자체에 미세한 플라스틱 조각이나 입자를 남길 수 있다는 점을 발견했습니다.
연구팀은 호주에서 현지 구매가 가능한 원료 필라멘트와 이미 인쇄된 필라멘트 샘플 총 67개를 수집했습니다. 일부 필라멘트 샘플은 연구 목적으로 기부되거나 구매되었으며, 나머지는 서호주 경찰(Western Australia Police Force)이 압수한 것입니다. 여기에는 새로운 Bambu Lab 프린터 구매 시 무료로 제공되는 PLA 색상 견본도 포함되었습니다. 특히 주목할 점은, 연구진이 직접 샘플들을 프린트하지 않았기 때문에, 연구가 진행되는 동안 사용된 프린터의 종류와 프린팅 환경 조건이 파악되지 않았다는 점입니다.
샘플은 대부분 PLA였으나, PETG와 ABS도 포함되어 있었습니다. 모든 인쇄된 샘플은 Bambu 필라멘트 견본이거나 자원봉사자들이 프린트한 19mm 원판이었습니다.
연구진들은 메스(scalpel)를 사용하여 견본과 원료 필라멘트 가닥들을 긁어냈고, 이 잔여물들을 ATR-FTIR 분광광도계(spectrometer)로 분석했습니다. 그 결과, 과학 장비로는 브랜드, 색상, 또는 필라멘트가 원료 상태인지 프린팅된 상태인지 구별할 수 없다는 것이 밝혀졌습니다.
연구진은 또한 3D 프린팅 커뮤니티에서 이미 잘 알려진 사실, 즉 필라멘트가 종종 비공개되고 놀라운 물질들의 혼합물이라는 점을 과학적으로 입증했습니다. 더 이상 존재하는 호주의 회사였던 3D Fillies의 PLA-Flex 샘플은 PLA와 PETG로 구성되어 있음이 밝혀졌습니다. 또한, 연구팀은 실용적인 인쇄물은커녕 무기 제작에는 부적합한 재료인 레인보우(Rainbow) 및 트라이-컬러 PLA(Tri-Color PLA)도 함께 연구했습니다.
연구진은 PLA 샘플에서 ABS가 검출된 것에 당황하여, 프린터 노즐이 다른 재료를 인쇄하기 전에 해당 재료로 오염되었을 것이라고 결론지었습니다. 이 때문에 연구진은 프린팅물의 첫 번째 레이어는 과학적 분석에 신뢰할 수 없다고 결론 내렸습니다.