• 대한기계학회논문집A
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• 제24권8호
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• pp.1958-1967
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• 2000

Rapid Prototyping( RP ) has been increasingly applied in the process of design and development of new products. RP can shrink the time and expense required to bring a new product from initial concept to production. However, the necessity of using RP for short-run manufacturing is continuously driving a development of a cost-effective technique that will produce completely-finished quality parts in a very short time. To meet these demands, the improvements in production speed, accuracy materials, and cost are crucial. Thus, a new hybrid-RP system performing both deposition and machining in a station is proposed in this paper. It incorporates both material deposition in layers and material removal from the outer surface of the layer to produce the required surface finish. The new hybrid-RP system can dramatically reduce the total build time and fabricate largo-sized and freeform objects because it uses very thick layers, i.e.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.19-20
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• 2006

• 한국정밀공학회지
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• 제26권1호
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• pp.146-154
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• 2009

In recent tissue engineering field, it is being reported that the fabrication of 3D scaffolds having high porous and controlled internal/external architectures can give potential contributions in cell adhesion, proliferation and differentiation. To fabricate these scaffolds, various solid free-form fabrication technologies are being applied. The solid free-form fabrication technology has made it possible to fabricate solid free-form 3D microstructures in layer-by-layer manner. In this research, we developed a multi-head deposition system (MHDS) and used design of experiment (DOE) to fabricate 3D scaffold having an optimized internal/external shape, Through the organization of experimental approach using DOE, the fabrication process of scaffold, which is composed of blended poly-caprolactone (PCL), poly-lactic-co-glycolic acid (PLGA) and tricalcium phosphate (TCP), is established to get uniform line width, line height and porosity efficiently Moreover, the feasibility of application to the tissue engineering of MHDS is demonstrated by human bone marrow stromal cells (hBMSCs) proliferation test.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.360-360
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• 2020

조립식 빗물침투형 저류블록은 우수유출 저감시설로, 황토 및 친환경 무기질 결합재를 이용하여 제작한 고강도 투수성 블록의 적층 및 요철에 의한 끼움식 조립에 의해 형성된 공간에 빗물을 저류하고, 저장된 빗물은 시간이 지남에 따라 지반으로 침투시키는 우수유출 저감용 빗물관리시설로, 집중강우 시 유출수가 발생하는 해당지역에 분산식으로 설치하여 국지적 호우 발생에 대처할 수 있으며, 지속적인 침투를 통한 지하수위 확보 및 가뭄현상의 저감은 물론, 미기후 조성과 건전한 물순환 구조 형성에 이바지하는 빗물관리기술이다. 본 기술은 집중형 대규모 빗물저류조의 적용상의 문제점과 단순저류의 한계성을 극복하고, 기존 침투시설의 낮은 침투능을 증대시키고자 저류기능과 침투기능을 동시에 확보하여 집중호우시 빠른 침투저류능을 향상시킨 조립식 빗물침투형 저류시설이다. 보다 구체적으로는 집중강우에 대한 방재적 측면과 함께 가뭄으로 발생하는 지하수위 저하 등에 친환경적으로 대응하기 위한 복합적인 빗물관리 기술로서, 빗물 유출저감과 함께 물순환 회복 및 저영향개발을 위한 각 지자체의 지침과도 부합될 수 있다. 또한, 콘크리트 제품의 환경적 문제점과 플라스틱 제품의 낮은 물성을 극복하였고, 시공 시에는 보다 현장상황에 맞게 가변적 형태로 적용이 가능한 단순조립 적층공법으로 공기단축에 탁월한 장점이 있으며, 유지관리 시에는 별도의 동력이 요구되지 않는 형태로 개발하였다. 조립식 빗물침투저류블록의 구조체를 이루는 단위 블록유닛은 투수성 소재로 제작되며, 상하부가 개방되어 있고 사각형의 내부에 힘을 받는 격벽과 전후벽이 상호 대응되는 요철로 형성되어 있으며, 단위블록 유닛 다수개가 수직수평으로 연속적으로 조립되어 규모의 제한, 형태의 제한이 없는 구조물 형성이 가능하다. 본 구조체의 저류공극율은 80%이상 확보 가능하며, 또한 블록자체의 투수율이 0.83mm/sec로서 순모래나 순자갈의 포화투수계수보다 투수율이 높아 침투저류 효율성이 높으며 시공 후 상부 토지는 자유롭게 활용 가능하다. 본 조립식 빗물 침투형 저류블록을 이용하여 저영향개발 계획, 우수유출 저감대책 수립, 빗물관리시설 계획시 기존의 시설들에 비하여 경제적, 효율적인 설계가 가능하다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권2호
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• pp.157-163
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• 2013

2차원 방향으로 납을 이동하여 방사선 세기를 조절하는 기존의 다엽콜리메이터와는 다른 방식으로 고안 된 3차원 콜리메이터를 개발하였다. 3차원 콜리메이터는 복잡한 기하학적 구조에 방사선 조사에 있어 실시간으로 선량을 변화 할 수 있다. 3차원 콜리메이터는 정육면체 구조로 이를 구성하는 각각의 복셀화된 콜리메이터는 모터와 납으로 연결되어 있다. 각각의 프레임은 컴퓨터로 코딩된 FPGA 신호를 회로에 전달하여 계획대로 개별적으로 움직일 수 있다. 여러 가지 복잡한 기하학적 구조를 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하여 결과를 도출하고 직접 실험한 결과를 비교 분석 하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.697-702
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• 2010

A WIG(Wing-In-Ground effect) craft flies close to the water surface by utilizing a cushion of relatively high pressurized air between its wing and water surface. This implies that when one designs such craft it is important to have lightweight structures with adequate strength to resist external loads with some margins. To investigate this requirement, this paper deals with the structural analysis of the bottom plate of small WIG craft having a design landing weight of 1.2-ton. As building materials for the WIG craft, pre-preg carbon/epoxy composites are considered. The strength information of the bottom plate is obtained using the first-ply-failure analysis in conjunction with a mid-plane symmetric laminated plate theory. As a result, the first-ply-failure location, load and deflection of the bottom plate are obtained. The calculated strength information is compared with the water reaction load for the bottom plate of seaplanes considered when they land on the water surface -the same fluid-structure interaction mechanism as that of WIG craft. In the calculation of seaplane water reaction load information, the rules shown in FAR(Federal Aviation Regulations) Part 25 are used. Through the comparison, the structural integrity of the bottom plate for the WIG craft is checked.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.645-653
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• 2017

골 조직 공학에서 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)은 생분해성 및 생체적합성의 합성고분자로서 인공지지체의 제작에 널리 이용되고 있는 생체재료 중 하나이다. 인공지지체의 제작에서 지지대폭은 생체 내/외 실험에서 공극 크기뿐만 아니라 공극률에도 영향을 미치기 때문에 지지대 폭을 일정하게 유지하는 것이 조직 재생에 중요하게 고려되는 부분이다. 본 연구에서는 온도, 공압, 이송 속도, 그리고 노즐 팁 높이를 이용하여 체계적이고 효율적인 인공지지체 제조 공정이 될 수 있도록 실험 계획법을 통해 최적 공정 조건을 탐색하였다. $150{\mu}m$ 지지대 폭을 가지는 PCL 인공지지체를 제작하는 것이 목표였으며, 한 가지의 공극 패턴이 아니라 다양한 공극 패턴에 따른 PCL 인공지지체를 제작하는 연구를 수행함으로써 모든 실험 그룹에서 지지대 폭이 일정함을 증명하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.370-377
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• 2014

최근 3D 프린팅 기술은 다양한 의학 분야에서 활용하고 있으며, 기존의 절삭가공 보다 제작시간과 비용, 과정측면에서 매우 효율적이다. 특히 정형외과에서는 수술시간, 수술 정확성 등의 개선과 환자의 고통 감소와 재수술을 최소화하는 방법으로 관심이 집중되고 있다. 그러나 기존 연구에 사용된 3D 프린터는 하드웨어 및 소프트웨어의 기술적 활용성, 재정적 가용성 등의 문제로 현재 병원에서 일반적으로 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 CT 영상을 Open Source DICOM Viewer와 STL 파일변환 프로그램, FDM 와이어 적층가공방식의 조립형 3D 프린터로 골반 골절 모델을 직접 제작하여 비용과 시간을 단축하고 사전 수술계획에 활용하였다. 6명의 불안정성 골반골절 수술환자의 맞춤형 골 모델을 제작한 후 대학병원 정형외과 임상의에게 골절수술 전에 제공하여 임상적 활용 가능 여부에 대한 검토와 분석의견 결과 정밀도, 해상도가 수술계획에 사용하여도 유용한 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1718-1725
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• 2008

본 연구는 해방이후 1980년대까지 국내 초등교육시설의 건축적 특성을 규정했던 표준설계도들 중 관련 연구가 부족했던 1964년과 1975년 서울시 교육위원회의 국민학교 건축 표준설계도를 대상으로 각 표준도의 구성, 평면 및 입면, 부대시설 계획 등의 항목으로 나누어 각 표준도가 가지는 특성을 고찰하였다. 두 표준도 모두 장방형 교실과 편복도형 블록플랜, 일체의 의장이 배제된 철저히 기능적인 외관 등 1980년대까지의 전형적인 국내 학교건축의 특성들으 보여주고 있다. 하지만 중복도형 블록플랜 그리고 지하교실, 교사동내에 계획된 적층형의 재래식 화장실 등 그동안 잘 알려져 있지 않았던 계획특성들과 개구부 및 외벽구성 방식 등 세부적인 부분들에서의 변화도 두 표준도를 통해 파악할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.249-249
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• 2010

핵융합로에서는 디버터의 열부하에 대한 안전성을 고려하기 위해 열전도도 및 열 저항성이 높은 텅스텐이 대면 물질로 고려되고 있으며, 경제적인 측면과 실용성 측면에서 텅스텐블록을 직접 제작하여 사용하는 것보다 텅스텐코팅이 효과적이라는 의견이 지배적이다. 또한 ASDEX Upgrade 에서는 탄소블럭에 텅스텐을 코팅하여 챔버 외벽 및 디버터 영역까지 구성하여 캠페인을 진행하였고, 재료적인 측면에서 안정성을 확인 하였다. 따라서 본 연구에서는 디버터 및 챔버외벽 등에 대한 대면물질을 구성하기 위해 상압 열플라즈마 제트를 이용하여 고온에서의 용융 및 냉각을 통해 모재에 텅스텐 피막을 적층하는 과정을 수행하고 있다. 기존의 연구를 통해 일부 공정 변수에 대해서는 이미 적정한 범위의 공정조건을 확보하였고, 기공도와 산화도 및 부착력 등의 물성치에 대한 추가적인 향상을 위해 주요 공정 변수에 집중하여 최적의 조건을 탐색하는 과정이 진행 중이다. 이를 위해 출력증가실험의 일환으로서 기존 36kW급 플라즈마 토치 전력을 한 단계 끌어 올려 48kW급 전력까지 단계적으로 상승시킴으로써 이에 따른 물성치 변화를 검증하고 있다. 현재 44kW 급까지 실험이 수행되었으며, 이를 통해 공극률 감소 및 미세구조 변화에 대한 결과를 얻었다. 실제로 토치의 출력을 증가시킴으로서 텅스텐 피막의 물성치가 변화하는 메커니즘은 플라즈마 제트의 중심부 온도 및 축방향 속도에 의해 결정된다. 중심부 온도가 상승하게 될수록 코팅을 위해 분사되는 분말의 용융률은 증가하지만 분말 외벽에 산화텅스텐이 형성될 가능성은 증가하게 되며, 플라즈마 제트의 모재를 향상 축방향 속도가 증가할수록 용융 된 분말이 모재에 증착 시 형성하는 형태가 원형에 가깝게 되므로 기공이 감소하는 효과가 발생한다. 특히 용융된 분말의 증착 형태는 모재의 온도 및 분말의 입사속도에 결정적이 영향을 받게 되며, 결국 모재와 분말사이의 습윤성에 의한 분말 분산속도가 분말의 입사속도에 버금갈 경우 분말은 모재 위에서 효과적으로 원형으로 전이하며 적층하게 된다. 이러한 전이 현상은 앞에서 언급한 모재의 온도 등에 의해 결정적으로 영향을 받게 되며, 모재의 온도가 전이온도 이하일 경우 폭파형태에서 원형으로 분말의 증착 형태가 전이하게 된다. 이외에 추가적으로 진행하고 있는 연구는 코팅 전처리에 해당하는 분말 효과이며, 특히 탄화텅스텐 분말을 통한 재료적 auto-shroud 효과와 미세분말을 이용한 분말 표면열속의 증가에 따른 용융률 증가효과를 연구에 포함할 계획이다. 이러한 연구는 열적, 그리고 재료적 해석을 바탕으로 해석적 접근을 통해 이루어진다.