• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.308-308
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• 2004

쾌속조형기술은 설계형상의 확인, 시작품의 제작, 금속 및 세라믹 부품에의 응용, 동시공학, 의료, 마이크로 머신 둥 제조업 전반에 걸쳐서 많은 응용이 이루어지고 있다 여러 가지의 기술들이 개발되고 이를 응용한 장비들이 생산되어 보급됨으로써 이러한 적용분야들은 점차 확대되고 있다. 본 연구에서는 분말을 소결, 적층하여 원하는 형상을 만들어내는 SLS(Selective Laser Sintering) 장비를 개발하는데 있어서 레이저 경로의 제어를 통한 분말을 소결시키는 부분인 레이저 주사 시스템(laser scanning system)을 개발하고자 한다.(중략)

• 디지털융복합연구
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• 제10권10호
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• pp.431-437
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• 2012

대부분의 금속 공예가들은 자신의 개념 속에 있는 조형언어를 표현하기 위하여 필요한 재료를 찾고 기법을 연구함으로써 작품을 제작해 왔다. 그 중에서도 금속 공예는 재료의 제한 된 색상을 극복하려고 여러 가지 기법을 바탕으로 금속 표면에 변화를 주어 조형적 장식성을 표현했으며 미적 가치를 높이려 노력하고 있다. 이러한 시점에 과거의 전통 기법에 머물지 않고 새로운 방법을 연구해 나가는 작업이 가치 있는 일이므로, 본 연구는 이러한 요건에 맞추어 재료, 도구, 미적 표현의 가능성을 제시하고자 하였다. 이에 본 연구는 전통 금속 공예 기법 가운데 모꾸메가네(Mokumegane)기법을 활용하여 기존에 사용해 왔던 금속재료와 현대의 합금 금속재료를 적층융접하여 금속 표면 색상 표현을 연구하였다. 또한 작업 종류에 따른 문양표현 기법을 제시하여 기계에서 찾아볼 수 없는 금속표면의 무늬를 연구하여 전통 기법의 계승을 발전시킴과 동시에 고급공예시장에 대한 객관적 대비에 대하여 모색하고자 하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.308-315
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• 2015

본 연구는 3D 프린터를 이용하여 통풍이 원활하고 위생적이며 선명한 방사선영상을 구할 수 있는 그물형 손목 부목을 제작하고자 하였다. 스캐너는 의료용 다중단층영상장치(MDCT)를 이용했으며, 3D 프린터 기기는 용융 적층 조형술(fused deposition modeling, FDM)의 프린팅 방식을 이용했다. 소재는 분해성 플라스틱 (poly lactic acid, PLA)을 사용하였다. 손목의 3 차원 볼륨렌더링은 MDCT에서 획득된 단층영상으로 구현하였다. 구현된 손목 3 차원 영상을 바탕으로 가상의 그물형 부목 모형을 디자인하고 출력하였다. 그 결과 3D 프린터로 출력된 부목이 기존 부목보다도 우수한 방사선 손목영상을 획득할 수 있었으며 가려움증 및 비위생적인 단점을 개선하고 부목 해체 작업이 용이하였다. 결론적으로 본 연구에서 모델링된 3D 부목 모형은 향후 3D 프린팅 부목 제작에 기초자료로 활용할 수 있으며 환자들의 실생활에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• Composites Research
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• 제15권6호
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• pp.38-43
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• 2002

쾌속조형(Rapid Prototyping)기술은 다양한 형태치 재료를 사용하여 초기모형을 제작할 수 있다. Stratasys사의 FDM은 플라스틱 재료로 조형물을 제작하는 대표적인 쾌속조형공정이다. 또한 FDM으로 제작된 부품들은 하중을 받는 구조용 재료로도 사용된다. FDM은 약 300$\mu$m 두께의 가는 필라멘트의 형태의 일정한 방향으로 재료를 적층하므로, FDM으로 제작된 부품들은 이방성 재료의 성질을 나타낸다. 본 연구에서는 FDM 부품의 인장강도를 예측하기 위한 해석방법을 제시하고자 한다. 복합재를 위한 Classical Lamination Theory를 사용하여 컴퓨터 코드를 작성하였다. FDM 제품의 파괴를 예측하기 위하여 계산펀드에 Tsai-Wu failure criterion 이론을 도입하였다. 해석방법에 의해 예상되는 인장강도와 실제 실험으로 얼은 수치를 비교하였다. 예상치가 측정치에 근사한 값을 보이므로 본 계산식의 타당성이 입증되었다. 덧붙여서 FDM의 강도계산과 설계규칙이 웹기반의 제안서비스(FDMAS)에서 제공된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.52-60
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• 2021

본 논문은 발전하는 3D프린팅 기술의 추세에 맞추어 크기와 디자인의 한계를 벗어난 대형 조형 설치물 제작으로 3D프린팅을 이용한 사례를 분석함으로써 새로이 나타나는 경향을 도출하는 것에 목적을 두고 있다. 본 논문은 3D프린팅으로 제작한 조형설치물의 유형을 분류하고 2가지 경향으로 분석하였다. 첫째, 디자인 측면의 경향, 둘째, 출력방식 측면의 경향이다. 본 연구를 통해 도출된 3D프린팅 조형설치물이 나아가고 있는 경향은 다음과 같다. 첫째, 알고리즘을 통한 디자인 구현이 이루어지면서 복잡한 표현이 두드러지는 비정형 디자인으로 변혁이 나타나고 있다. 둘째, 로봇 공학과 3D프린팅의 적층 제조기술이 융합되어 기존의 패러다임을 전환하고 있다. 따라서 알고리즘 디자인 구현 방식과 Freeform 3D프린팅 기술의 상호작용으로 3D프린팅 조형설치물의 제작과 활용이 더욱 빠른 속도로 진행됨을 알 수 있었다. 본 연구는 전 세계 3D프린팅 조형설치물을 대상으로 연구를 진행하였으며, 앞으로 발전할 국내 3D프린팅 기술과 함께 3D프린팅 조형설치물 제작 연구의 기초적인 역할을 하였다. 추후 재료 및 결합 방식 등 다양한 측면에서 분석한 후속 연구가 필요함을 밝힌다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권2호
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• pp.87-94
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• 2002

Most of Rapid Prototyping (RP) process adopt a solid Computer Aided Design (CAD) model, slicing into thin layers of uniform, but not necessarily constant, thickness in the building direction. Each cross-sectional layer is successive1y deposited and at the same time, bonded onto the previous layers; the stacked layers form a physical part of the model. The objective of this study is to develop a method for calculating the rotation angle ($$\theta$_x, $\theta$_y$) of hotwire of the cutting system in the three-dimensional space for the Variable Lamination Manufacturing process using expandable polystyrene foam sheet (VLM-S). In order to examine the applicability of the developed method to VLM-S, various three-dimensional shapes. such as a screw, an extruded cross, and free surface bodies such as miniatures of the monkey(a figure of Sonokong), were made using the data obtained form the method.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1077-1083
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• 2014

Multi-material Additive Manufacturing (AM) is being focused to apply for direct manufacturing of a product. In this paper, a three-dimensional circuit device (3DCD) fabrication technology based on the multi-material AM technology was proposed. In contrast with conventional two-dimensional Printed Circuit Board (PCB), circuit elements and conducting wires of 3DCD are placed in threedimensional configuration at multiple layers of the structure. Therefore, 3DCD technology can improve design freedom of an electronic product. In this paper, 3DCD technology is proposed based on AM technology. Two types of 3DCD fabrication systems were developed based on the Stereolithography and the Fused Deposition Modeling technologies. And the 3DCD samples which have same function were fabricated, successfully.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권11호
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• pp.126-133
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• 2008

Rapid Prototyping (RP) has been widely used for rapid development of prototypes in various industrial fields. In recent years, a new requirement in RP industry has issued so as to directly manufacture a functional prototype which has enough mechanical properties to be used as a functional part. The RP prototype, however, has a limitation in mechanical properties due to its layer-by-layer manufacturing process. This manufacturing process results in anisotropy of the prototype, especially showing weakness in the building direction. In the present work, we performed tensile tests for RP prototypes in order to determine directional mechanical properties. The test specimens were made by using $Eden330^{TM}$ by Object Geometries Ltd. Finite element analyses considering material anisotropy were then carried out for RP prototypes with various building directions. Effect of the building direction on the mechanical strength was investigated through the analysis, and compared with experimental results.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권10호
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• pp.56-62
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• 2000

A fast and precise technique to make 3-dimensional object which is called direct metal shaping process is processed. It is very useful technique in design and inspection. Using this developed system, a solid object is made. In experiment, test parts are built by varying three factors, laser power, scan path, scan speed. This process used device, which is different from the widely used in rapid prototyping in that powder feeding device is used. Spraying powder directly at the focused laser beam and then three dimensional object is made by the deposit of melted metal powder. The optimum scanning path is found to be zigzag path, which had little thermal affection on base metal. As a result of these experiments, it was found that optimum scanning speed is 15mm/sec laser power is 50W. This constructed 3-dimensional object could be used in mold manufacturing directly.

• 한국CDE학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.223-233
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• 2006

Layered manufacturing(LM) is emerging as a new technology that enables the fabrication of three dimensional heterogeneous objects such as Multi-materials and Functionally Gradient Materials (FGMs). Among various types of heterogeneous objects, more attention has recently paid on the fabrication of FGMs because of their potentials in engineering applications. The necessary steps for LM fabrication of FGMs include representation and process planning of material information inside an FGM. This paper introduces a new process planning algorithm that takes into account the processing of material information. The detailed tasks are discretization (i.e., decomposition-based approximation of volume fraction), orientation (build direction selection), and adaptive slicing of heterogeneous objects. In particular, this paper focuses on the discretization process that converts all of the material information inside an FGM into material features like geometric features. It is thus possible to choose an optimal build direction among various pre-selected ones by approximately estimating build time. This is because total build time depends on the complexity of features. This discretization process also allows adaptive slicing of heterogeneous objects to minimize surface finish and material composition error. In addition, tool path planning can be simplified into fill pattern generation. Specific examples are shown to illustrate the overall procedure.