• 구강회복응용과학지
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• 제37권2호
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• pp.73-80
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• 2021

목적: 본 연구의 목적은 CAD-CAM 방식 중 절삭가공과 적층가공으로 제작한 임시 보철 재료의 색 안정성을 비교 연구하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 절삭가공을 통해 제작한 PMMA계열, DLP타입 프린터와 광경화성 수지를 이용해 적층가공으로 제작한 bis-acryl계열 그리고 전통적인 방법으로 제작한 PMMA계열의 시편을 각 20개씩 제작하였다. 시편을 커피용액과 와인용액에 침전시킨 후, 비색계를 이용하여 4주간 매주 색 측정을 시행하였다. 색 변화(ΔE^*)값의 비교분석을 위해 One-way ANOVA와 사후 검정으로 Tukey test를 실시하였다(α = 0.05). 결과: 절삭가공을 통해 제작된 PMMA계열의 시편은 적층가공을 통해 제작된 bis-acryl계열의 시편에 비해 뛰어난 색 안정성을 보였고(P < 0.05), 전통적인 방법을 통해 제작된 PMMA계열의 시편과 유사한 색 안정성을 보였다(P > 0.05). 결론: 전치부와 같이 심미가 중요한 부위에서는 절삭가공을 통한 임시 보철물의 제작을 추천하며, 적층가공을 이용한 임시 보철물 제작 시에는 색 안정성에 대한 고려가 필요하다.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권4호
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• pp.483-489
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• 2019

디지털치의학의 발달과 함께 computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD/CAM)을 이용한 3D 제작산업이 최근 급격한 성장을 하고 있다. 디지털 방식을 이용한 의치 제작 또한 최근의 디지털치의학 기술의 발전으로 증가하는 추세에 있다. CAD/CAM 제작방법은 크게 두가지 타입으로 나눌 수 있다: 절삭가공, 적층가공, 밀링과 같은 절삭가공은 블록 형태의 재료를 깎아 제조하는 기술을 토대로 하며, 3D printing과 같은 적층가공은 재료를 적층 방식으로 쌓아 올려 제조하는 기술을 토대로 한다. 적층가공은 밀링이 어려운 복잡한 구조의 제작에 적용할 수 있다. 본 증례에서, 적층가공방법이 레진상 총의치 제작에 이용되었다. 디지털방식을 적용한 의치의 사용기간동안 기능적, 심미적으로 만족할 만한 결과를 보여주었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제37권1호
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• pp.1-15
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• 2021

치과용 재료의 적층가공제작은 기존 제작방식에 비해 복잡한 형태까지 제작할 수 있으며 절삭가공에 비해서도 기구나 재료의 소모가 적어 지속가능성이 장점으로 대두되고 있다. 적층가공 제작은 7가지 방식으로 분류할 수 있는데, 폴리머는 적층가공에 가장 적합한 재료로 용기중합방식으로 제작하며 기존 자가중합방식에 비해 높은 물성과 적합도를 가져 상용화에 더 적합하지만 상대적으로 낮은 강도로 인해 임시수복물로 주로 이용된다. 금속은 PBF (powder bed fusion) 방식을 주로 이용하며 주조방식에 비해 파괴인성과 밀도가 높지만 잔류응력이 높아 이를 제거하기 위한 후처리방식에 대한 연구가 필요하다. 세라믹은 분말과 레진폴리머를 혼합한 재료를 용기중합하는 방식이 일반적이다. 제작 후 폴리머제거나 소결과 같은 후처리 과정이 복잡하다. 상용화되려면 세라믹 적층가공에 의한 결과물의 낮은 강도와 체적정확성이 개선되어야 한다. 적층가공은 어떤 재료이건 공정조건에 따라 물성과 표면환경이 달라지므로 가장 적합한 공정조건을 찾기 위한 연구가 더 많이 필요하다고 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제58권3호
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• pp.177-184
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• 2020

목적:본 연구의 목적은 절삭가공과 적층가공으로 제작한 의치상과 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도를 열중합형 의치상과 직접 첨상용 레진의 인장 결합강도와 비교 및 평가하여 절삭가공과 적층가공으로 제작한 의치상의 직접 첨상을 임상에 활용하고자 하는 것이다. 재료 및 방법:열중합형 의치상 레진(Lucitone 199), 절삭가공용 의치상 레진(VITA VIONIC BASE), 적층가공용 의치상 레진(NextDent Base)을 이용해 가로 25 mm × 세로 25 mm × 높이 3 mm의 직육면체 형태로 제작하였다. 제작한 의치상 레진 시편을 30일간 37℃ 증류수에 보관한 뒤, 건조하여 자가중합형 polyethyl methacrylate (PEMA) 직접 첨상용 레진(REBASE II Normal)을 사용해 결합하였다. 절삭가공과 적층가공용 의치상 레진을 실험군으로, 열중합형 의치상 레진을 대조군으로 설정하고 각 군 당 10개의 시편을 제작하였다. 모든 시편을 24시간 동안 37℃ 증류수에 보관한 뒤 꺼내어 만능시험기를 이용해 10 mm/min의 cross head speed로 인장결합강도를 측정하였고, 파절 양상을 관찰하여 접착 파절, 응집 파절, 혼합 파절로 분류하였다. 의치상의 제작 방법에 따른 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도를 일원배치 분산분석으로 분석하였고 사후검정(Bonferroni's method)을 시행하였다 (α= .05). 결과:절삭가공용 의치상 레진과 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도(2.33 ± 0.39 MPa)는 열중합형 의치상과 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도(2.45 ± 0.39 MPa)와 통계적으로 유의성 있는 차이가 없었다 (P > .999). 적층가공한 의치상 레진과 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도(1.23 ± 0.36 MPa)는 나머지 두 군보다 유의성 있게 낮았다 (P < .001). 열중합형과 절삭가공한 의치상에서는 혼합 파절이 가장 많이 나타났으며, 적층가공한 의치상에서는 혼합 파절과 접착 파절이 동일한 빈도로 나타났다. 결론:직접 첨상용 레진과 다양한 방법으로 제작한 의치상의 인장결합강도를 비교하였을 때 적층가공으로 제작한 의치상은 절삭가공으로 제작한 의치상, 열중합형 의치상보다 유의하게 낮은 인장결합강도를 보였다.

• 소성∙가공
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• 제14권7호
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• pp.587-594
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• 2005

분무성형공정은 급냉응고 및 결정입자 제어에 따른 고품위 소재 개발의 장점과 함께 고밀도 near-net-shape 제품의 제조가 가능한 합금제조기술이다 분무성형체의 미세조직은 적층표면에 도달하는 액적들의 평균 열용량, 즉 고상분율에 의하여 결정되며, 이는 액적의 비행과정에서의 분사가스-액적간의 열전달과 적층표면에서의 열유입과 열유출 속도에 영향을 받는다. 실제 다양한 공정변수들이 복합적으로 미세조직 형성과정에 영향을 미치지만, 균일한 미세조직을 얻기 위하여서는 적층표면에서의 온도와 고상분율을 항상 일정하게 제어하여야만 한다 즉, 적층표면 온도를 분무 성형공정중에 지속적으로 측정하여 이를 공정 제어 시스템에 feedback하여 원하는 적층표면온도를 유지하도록 공정변수를 제어하는 것이 필수적이다. 분무성형에 제조된 성형체는 합금원소의 편석이 없고 미세한 등방성의 결정립으로 이루어진 특징적인 미세조직을 나타낸다 이와 같은 미세조직으로 인하여 분무성형체는 우수한 성형성과 기계가공성을 나타내며, 또한 분무성형-후속가공된 최종 제품은 잉곳주조에 의하여 제조된 것과 비교하여 크게 향상된 기계적 성질을 가진다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.724-727
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• 2000

Rapid Prototyping(RP)이란 3차원 솔리드 모델을 단면화한 뒤 하나씩 적층하는 가공방식을 총칭한다. 이때 단면화하는 방법에 따라서 uniform, adaptive slicing으로 나뉘며, 입력 모델에 따라서 direct slicing과 STL을 이용한 방식으로 나뉜다. 적층 방법에 따라서는 연속된 2D 윤곽을 기반으로 적층하는 vertical layer 방식과 인접한 두 개의 2D 윤곽들을 연결하며 만들어진 3D layer를 기반으로 가공하는 sloping layer방식으로 나뉠 수 있다. 현재 상용 RP 시스템들에서는 거의 모든 경우 vertical layer 방식이 채택되어 사용되고 있다. RP와 절삭 공정, 예를 들면 CNC 밀링의 장점을 효율적으로 결합하기 위해서는 임의의 복잡한 형상을 갖는 솔리드 모델을 정밀도에 제한이 없이 제조할 수 있어야 한다. 그러나 절삭 공정은 특별한 전문적 지식들을 필요로 한다 또한 상용 RP에서 사용하는 순차적인 적층 작업으로는 가공할 수 없는 형상들이 많다. 대표적인 것으로 지지대를 필요로 하는 형상들이 있다. 이러한 형상들을 지원하기 위해서는 복잡한 3D 형상을 절삭 가능한 형식으로 분할하는 것과 적층 가능한 순서대로 공정 계획하는 것이 필요하게 된다. 본 연구에서는 SDM에서 제시된 3D 분할 방법이 솔리드 모델을 기반으로 전개되어 STL file과 같은 삼각다면체 형식으로 근사화된 모델에 적용하기 어렵다는데 착안하여 STL file에서 읽어들인 삼각 다면체 모델을 가공 가능한 3D 형상으로 분할하는 알고리즘을 제시하고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.242-242
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• 2004

다양하게 변화하는 소비자의 요구에 만족하기 위해 제품 디자인의 빠른 변화가 요구되며 이에 따라 빠르게 3차원 형상을 구현하는 기술이 필요하게 되었다. 일반적으로 사용되는 적층 방식의 쾌속 조형기술은 고가의 재료비 및 운영비, 기능성 파트 제작의 어려움, 표면에 적층 무늬가 존재 등의 문제점이 존재한다. 그러나 기계 가공 방식의 경우 다양한 재료의 가공이 가능하고 높은 형상 정밀도가 유지되는 장점이 있다. 특히, 폼을 이용하여 3차원 형상을 구현하는 방법은 현업에서 많이 사용되고 있다.(중략)

• 대한치과보철학회지
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• 제57권3호
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• pp.225-231
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• 2019

목적: 본 연구의 목적은 적층 가공법, 절삭 가공법 및 직접법에 의해 제작된 임시 수복용 레진의 파절강도와 굴곡강도를 비교하는 것이다. 재료 및 방법: 각각 다른 방법들로 제작된 5가지 방법의 임시 수복용 레진을 조사하였다: Stereolithography apparatus (SLA) 3D 프린터를 이용한 적층 가공법(S3Z군), 두 가지 digital light processing (DLP) 3D 프린터를 이용한 적층 가공법(D3Z군, D3P군), 절삭 가공법(MIL군), 전통적인 방식의 직접법(CON군). 파절강도 시험은 각 방법을 이용하여 소구치 형태의 시편을 준비하였고, 굴곡강도 시험은 각 방법을 이용하여 직사각형의 바 형태의 시편 ($25{\times}2{\times}2mm$)을 준비하여 universal testing machine (UTM)을 사용하여 평가하였다. 결과: 적층 가공을 이용해 제작된 S3Z군, D3Z군, D3P군의 파절강도는 MIL군 및 CON군의 파절강도와 유의한 차이가 없었다 (P > .05/10 = .005). 한편, S3Z군, D3P군, MIL군의 굴곡강도는 CON군의 굴곡강도보다 높았으나 (P < .05), D3Z군의 굴곡강도는 CON군보다 낮았다 (P < .05). 결론: 본 연구의 한계 내에서 적층 가공법으로 제작된 임시 수복용 레진은 절삭 가공법과 기존에 사용되었던 직접법에 의해 제작된 임시수복용 레진과 임상적으로 유사한 파절강도, 굴곡강도를 나타냈다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.91-97
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• 2022

The Directed Energy Deposition (DED) is a representative metal additive manufacturing method. Owing to its strong point of repairment, its application is gradually spreading in aerospace applications, power generation, military components, and mold making. 5-axis cladding is needed to repair damage, such as wear and scratches on cylindrical surfaces to circular-shaped parts, including sleeves and liners. Furthermore, the condition of cladding on inclined parts must also be considered to prevent interference between the nozzle and the part. In this study, the effects of changes in scanning speed due to the 5-axis control system and differences from the height of laser beam irradiation due to inclination are evaluated among the items that should be additionally considered in 5-axis cladding compared to 3-axis cladding. Moreover, the trends of the width and height of the clad are identified by different tilting angles via single line cladding. Lastly, cladding methods on cylindrical surfaces at various angles are proposed to enhance the clad quality and post-processing efficacy. These results can be applied with 5-axis cladding on inclined surfaces, including cylindrical surfaces.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권5호
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• pp.45-52
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• 2020

Recently, design for additive manufacturing (DfAM) technology has become a prominent design methodology for exploiting 3D printing, which leads the Fourth Industrial Revolution. When manufactured by the 3D printing method, it is possible to produce several shapes compared to the conventional casting or cutting process. DfAM-as a newly-proposed design methodology-can be used to specially design products with various shapes to apply functional requirements. Topology optimization verifies load paths to determine the draft design, and a shape-optimized design with objective functions for weight reduction enables efficient lightweight product design. In this study, by using these two DfAM technologies, a lightweight and optimal design is constructed for a node part of a vehicle body with a space frame designed for a lightweight vehicle. DfAM methodologies for concept design and detailed design, and the associated results, are presented. Finally, the product was additively manufactured, a fatigue performance test was performed, and the design reliability was verified.