• 한국정밀공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1272-1278
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• 2012

The micro barrier rip array structures have been applied in a variety of areas including as privacy films, micro heat sinks, touch panel and optical waveguide. The increased aspect ratio (AR) of barrier rip array structures is required in order to increase the efficiency and performance of these products. There are several problems such as burr, defect of surface roughness and deformation and breakage of barrier rip structure with machining high-aspect ratio micro barrier rip array structure using orthogonal cutting method. It is essential to develop technological methods to solve these problems. The optimum machining conditions for machining micro barrier rip array structures having high-aspect ratio were determined according to lengths ($200{\mu}m$ and $600{\mu}m$) and shape angles ($2.89^{\circ}$ and $0^{\circ}$) of diamond tool, overlapped cutting depths ($5{\mu}m$ and $10{\mu}m$), feed rates (100 mm/s) and three machining processes. Based on the optimum machining conditions, micro barrier rib array structures having aspect ratio 30 was machined in this study.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권6호
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• pp.1007-1013
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• 2003

As environmental restriction kas continuously become more strict, machining technology has emphasized on development of environment-friendly technology. In cutting technology, it has been well recognized that cutting fluids might have undesirable effects on workers health and working environment. In this study, compressed cold air was used as a replacement for conventional cutting fluids. The cooling effect on cutting tool was analyzed using the finite element method and the computational fluid dynamics. This study focused on the temperature simulation of cutting tool by real flow analysis of cold air. The maximum flow rate and the minimum temperature of compressed cold air are 300ι/min and -30$^{\circ}C$ respectively. To compare the simulation and experimental results, inner temperature of the cutting tool was measured with the thermocouple embedded in the insert. The results show that the analysis of cutting temperature using FEM and CFD is resonable, and the replacement of cutting fluid with cold air is available.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.84-90
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• 2022

공작기계 상태 진단은 기계의 상태를 자동으로 감지하는 프로세스이다. 실제로 가공의 효율과 제조공정에서 제품의 품질은 공구 상태에 영향을 받으며 마모 및 파손된 공구는 공정 성능에 보다 심각한 문제를 일으키고 제품의 품질 저하를 일으킬 수 있다. 따라서 적절한 시기에 공구가 교체될 수 있도록 공구 마모 진행 및 공정 중 파손 방지 시스템 개발이 필요하다. 본 논문에서는 공구의 적절한 교체 시기 등을 진단하기 위해 딥러닝 기반의 계층적 컨볼루션 신경망을 이용하여 5가지 공구 상태를 진단하는 방법을 제안한다. 기계가 공작물을 절삭할 때 발생하는 1차원 음향 신호를 주파수 기반의 전력스펙트럼밀도 2차원 영상으로 변환하여 컨볼루션 신경망의 입력으로 사용한다. 학습 모델은 계층적 3단계를 거쳐 5가지 공구 상태를 진단한다. 제안한 방법은 기존의 방법과 비교하여 높은 정확도를 보였고, 실시간 연동을 통해 다양한 공작기계를 모니터링할 수 있는 스마트팩토리 고장 진단 시스템에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.593-601
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• 2021

축류팬은 여러 산업분야에서 사용되며, 환기 및 제연을 목적으로 사용하는 송풍기의 핵심 요소이다. 유체 운동을 이용하는 축류팬의 연구는 공력성능에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 연구 대상은 100마력의 송풍기에 사용되는 축류팬이며, 직경 1800 mm의 대형 송풍기이다. 송풍기의 축류팬은 블레이드, 허브, 허브 캡, 보스로 구성되어 있으며, 블레이드와 허브는 중요한 구성부품이다. 공력성능에 많은 영향을 미치는 블레이드에 대한 설계는 공력성능 예측 프로그램을 이용해 3차원 점 데이터를 추출하여 이를 3D 모델링 형상을 생성하게 된다. 중요 구성부품이 절삭가공을 이용해 가공하게 되면 제품의 수정이 용이하다. 하지만, 블레이드와 허브는 다이캐스팅이나 중력주조를 통해 제작하는 환경으로 인해 금형 제작 전에 구조안전에 대한 연구가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 축류팬 정격운전속도와 그 이상의 운전속도에서 주요 구성부품에 대한 구조안전성에 대한 특성과 취약부위에 대한 해석결과는 최대응력과 안전계수를 통해 검증하고 설계시 반영된 여유간극은 블레이드의 회전과 다른 부품과의 간섭 여부를 확인하기 위해 변위 결과를 도출하여 축류팬의 구조안전성에 대해 검증하고자 한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제60권2호
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• pp.202-210
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• 2022

최근 디지털 치의학의 발달로, Computer-aided design-Computer-aided manufacturing (CAD-CAM)을 이용한 의치 제작이 증가하는 추세이다. CAD 소프트웨어를 통해 디자인된 의치를 제작하는 방식에는 밀링을 이용한 절삭가공방식과 3D 프린팅과 같은 적층가공방식이 있으며, 적층가공방식은 보다 복잡한 구조를 재현하는데 유리하게 사용될 수 있다. 본 증례는 뇌경색으로 인해 신체적 장애를 갖게 된 상·하악 완전무치악 환자에서 제작 기간과 내원 간격을 단축하기 위해 광경화 Stereolithography (SLA) 기반의 3D 프린팅을 이용한 디지털 제작 방식의 양악 총의치 수복 증례이다. 최종인상채득을 위해 기존 임시의치를 디지털 방식으로 복제 및 출력하여 개인트레이로 활용하였고, 부가중합형 실리콘 인상재로 채득한 최종인상체에는 수직고경과 중심위, 상악 전치부의 각도 및 길이에 대한 정보가 포함되었다. 또한 임시의치를 장착하고 촬영한 안면 스캔 데이터를 추가로 획득하여 기공 작업 시 교합평면 결정이나 인공치 배열에 참고할 수 있도록 하였다. 인상체를 3차원 스캔 후 CAD 프로그램을 통해 인공치를 배열하였고, 연마면을 형성하여 의치 디자인을 완성하였다. 시적 의치 및 최종 의치는 FDA 승인을 받은 액체 광경화성 레진을 이용하여 SLA 기반 3D 프린터로 출력하였고, 최종 의치는 적절한 안정과 유지, 지지를 보였으며, 기능적, 심미적으로 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다. 최종 의치의 전달까지 3회의 내원 횟수를 필요로 하였으며, 기공시간의 단축으로 내원 간격을 줄임으로써 환자의 만족도를 증진시켰다.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권4호
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• pp.254-261
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• 2020

목적: 본 연구의 목적은 서로 다른 제작 방법인 절삭 가공과 적층 가공 기술로 제작된 임시 보철물의 변연 및 내면 적합도를 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 상악 우측 제1대구치를 도재 수복을 위한 지대치 모형으로 준비하였다. 석고를 이용하여 총 40개의 실험 모형으로 복제하였고, 각각의 실험 모형을 구강 스캐너를 사용하여 스캔 데이터를 획득하였다. 3종의 3D 프린터(Meg-printer 2; Megagen, Zenith U; Dentis 그리고 Zenith D; Dentis) 및 1종의 밀링 장비(imes-icore 450i; imes-icore GmbH)를 사용하여 각 그룹당 10개의 임시 보철물을 제작하였다. 임시 보철물의 내면에 실리콘을 채우고 모형에 적합하여 중합이 완료된 후, 실리콘으로 내면이 복제되어 있는 실험 모형을 구강 스캐너를 사용하여 스캔 데이터를 획득하였다. 3차원 검사 소프트웨어(Geomagic control X; 3D Systems)를 이용하여 변연 간격, 절대 변연 간격, 섐퍼, 축벽, 교두, 교합 영역의 적합도를 분석하였다. 통계 분석은 제작 방법의 차이를 비교하기 위해서 Kruskal-Wallis test를 사용하여 검증하였으며, 사후 검정을 위해서 Mann-Whitney U-test and Bonferroni correction method을 사용하였다(α = 0.05). 결과: 3종의 3D 프린터와 1종의 밀링 장비에서 제작된 임시 보철물의 절대 변연 간격은 유의한 차이를 보이지 않았다(P = 0.812). 축벽, 교합 간격에서 밀링 장비와 3D 프린터 사이에 유의한 차이를 보였다(P < 0.001). 결론: 3종의 3D 프린터로 제작된 임시 보철물의 변연 적합도는 모두 임상적 허용 범위(< 120 ㎛)에 있었으므로, 적합도 측면에서 본다면 임시 보철물 제작을 위해서 충분히 사용될 수 있다.