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

• 한국광학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.165-168
• /
• 1997

780 nm의 반도체 레이저, compact disk의 광 pick-up용 actuator, 그리고 4분할 photodiode를 이용하여 scanning confocal microscope를 구성하여 시료면의 높이와 재질의 차이를 측정하였다. 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 이용하여 렌즈가 장착되어 있는 actuator를 움직이면서 시료면에 레이저 광속의 초점이 항상 위치하도록 하였으며, 이 때 actuator에 흐르고 있는 전류를 시료면의 높이로 나타내어 3차원 영상으로 표현하였다. 또한 재질의 차이는 4분할 photodiode에 검출되는 합산 신호를 이용하여 컬러 프린터에 나타나는 3차원 영상의 색을 다르게 나타내었다. 전체적인 크기도 30 mm * 20 mm * 20 mm 로서 작고 간단하며 scan 영역은 최대 1.6 mm * 1.6 mm이다. 반사광의 세기를 이용한 scanning confocal microscope의 영상과 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 적분하는 방식을 이용한 scanning confocal microscope의 영상을 구하여 그 차이를 비교하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제41권5호
• /
• pp.225-233
• /
• 2004

본 논문에서는 기존에 PC 모니터와 프린터 사이의 색 재현성 향상을 위해서 사용되던 색역폭 매핑 방법을 디스플레이 장치에 적용하기 위한 실시간 색역폭 매핑 방법을 제시하였다. 다양한 디스플레이 장치가 개발됨에 따라서 각 디스플레이 별로 색 재현성의 차이가 발생하고 있으며 기존의 색역폭 매핑 방법을 디지털 TV의 디스플레이 장치에 적용하기 위해서는 수 나노초 단위의 처리 속도가 필요하다. 이를 위하여 본 논문에서는 절감 3차원 룩업 테이블(three-dimensional reduced resolution look-up table)의 하드웨어 구조를 제안하고 이를 이용하여 색역폭 매핑을 실시간으로 수행하는 방법을 제공한다. 제안된 하드웨어 구조는 먼저 simulation을 통하여 타당성을 검증하였으며 이후 FPGA와 ASIC으로 구현되어 디지털 TV의 디스플레이 장치의 화질 개선에 성공적으로 적용되었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권12호
• /
• pp.1229-1235
• /
• 2015

3D 프린터를 이한 인공지지체 제작 기술은 손상된 골 조직 재생을 위해 개발되고 있다. 골 조직 재생에 적하기 위해 인공지지체는 생체적합성, 생분해성 그리고 적절한 기계적 특성을 지녀야 하며, 분한 양의 공극과 내부 연결성을 지닌 구조로 제작되어야 한다. 본 연구에서는 3 차원 이중 공극 인공지지체를 제작하기 위해서 열 해 적층법(fused deposition modeling, FDM) 기반의 폴리머 적층 시스템을 이하였다. 사된 재료는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)과 알긴산 나트륨(sodium alginate, SA)이다. 제작된 3 차원 형상의 인공지지체에 이중 공극을 갖기 위해 염 침출법을 이하였다. 완성된 인공지지체는 주사 전자 현미경과 X 선 검출 분광기(scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy, SEM-EDS)를 통해 관찰하였으며, MG-63 세포를 이하여 in-vitro 평가를 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제27권5호
• /
• pp.345-352
• /
• 2014

본 논문에서는 아이소-지오메트릭 형상 최적설계 기법에서 얻은 CAD 정보를 직접 활용하여, 3D 프린터를 활용한 실험적 검증을 위한 시편을 제작하였다. 유한요소법에서는 요소망에 내재하는 기하학적인 근사가 응답과 설계민감도 해석에서 정밀도 문제를 발생시킨다. 더욱이 유한요소 기반 형상 최적화 과정에서는 CAD와의 정보교환이 필수적이나 그 과정에서 최적설계 정보의 손실이 발생할 수 있다. 아이소-지오메트릭 기법은 CAD에서 사용된 동일한 NURBS 기저함수와 조정점을 사용하므로 법선벡터와 곡률과 같은 엄밀한 기하학적 정보를 응답해석과 설계민감도 해석에 사용할 수 있다. 또한 최적설계 과정에서 CAD와 정보교환 없이 복잡한 형상을 손쉽게 변경할 수 있다. 그러므로 최적의 설계의 재료량을 실험적 검증을 위한 시편제작에 엄밀하게 반영할 수 있다. 굽힘 하중을 받는 단순지지 구조물에 대한 최적설계 및 실험적 검증을 통해 최적형상이 초기 형상에 비해 더 큰 강성을 가지며 실험결과와 수치 해석결과가 매우 잘 일치함을 보였다. 또한 인장력을 받는 유공판에 대한 형상 최적설계를 수행하였으며, 비접촉식 3차원 변형 측정 장치를 이용하여 초기설계에 비해 최적설계에서 구멍주변에서의 응력집중 현상이 완화됨을 확인하였다. 따라서 수치적인 방법을 활용한 최적설계가 실제 구조물에 대한 실험에서도 유효함을 입증하였다고 할 수 있다. 또한, 아이소-지오메트릭 최적설계 방법론이 기존의 유한요소법에 비해서 최적설계 결과를 제작하여 활용하는데 있어서도 훨씬 효율적이고 엄밀한 방법임을 보였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.323-329
• /
• 2016

본 논문은 인간이 직립 보행 시 무게의 분산을 고려하여 편안한 보행과 발목 교정을 할 수 있는 인솔 모델에 대한 연구를 진행하였다. 인솔 제작에 있어서 과거에는 많은 부분이 수작업으로 이루어 졌지만, 최근에는 3차원 컴퓨터 그래픽을 이용하여 모델을 생성해서 제작하려는 시도가 이루어지고 있다. 우리는 3차원 스캐너를 이용하여 발을 정밀하게 스캔하고, 스캔한 발 모델을 통해서 발과 인솔의 관계를 4개의 특징점을 이용하여 예측하였다. 이 예측된 인솔 모델은 3차원 프린터를 이용하여 인솔의 모양을 만들 수 있게 모델링 하였다. 이처럼 맞춤형 인솔 제작의 표준화된 방법을 제시함으로써 강인한 개인 맞춤형 자동 변형 인솔 모델을 제안하였다. 우리가 제안한 자동 인솔 변형 모델과 전문가가 생성한 인솔을 비교한 결과에서 평균 0.8cm의 오차율을 보이며, 아주 근소한 오차로 인솔 제작이 가능할 수 있다는 방법을 제시하였다.

• 박물관보존과학
• /
• 제29권
• /
• pp.99-110
• /
• 2023

석조문화유산으로부터 결손된 석재편은 비교적 무겁고 부피가 커 직접 맞춰보고 원위치를 찾는 데 한계가 있으며, 수작업 시 이차적 물리적 손상이 발생할 가능성이 있다. 따라서 이 연구에서는 72점의 석재편이 함께 발굴된 예산 화전리 석조사면불상을 대상으로 디지털 복원을 통해 결손부와 석재편의 형상학적 관련성을 파악하고, 전시활용을 위해 3차원 프린팅 복제모형을 제작하였다. 디지털 복원을 위해 가상 공간에서 3차원 스캐닝 모델의 좌표를 정렬한 후 형상 유사도가 존재하는 석재편을 선정하였다. 또한 이 석재편을 3차원 프린터로 출력하여 결손부와 물리적인 접합 여부를 확인하였고, 이렇게 하여 총 7개소 9점의 석재편의 원위치를 파악하였다. 이러한 연구성과를 전시에 활용하기 위해 3차원 프린팅으로 석조사면불상의 1:1 복제모형을 제작하였고, 원위치가 파악된 석재편들 역시 복원되었다. 이번 연구에 사용된 디지털 기술은 직접적 수작업 방식의 한계를 보완하였을 뿐 아니라 유사 문화유산의 기록화, 복원, 복제 분야에 확대적용 가능성을 제안했다는 데 큰 의의가 있는 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.558-565
• /
• 2016

최근 3D 프린팅 기술은 의료에 여러 방향으로 접목되고 있다. 이에 본 연구에서는 의료영상의 표준인 DICOM 영상을 이용하여 만든 3차원 영상을, 3D 프린팅으로 출력하여 그 형상표면의 정밀성을 검토하고자 하였다. 실험은 동물 뼈를 피사체로 의료영상을 획득하였으며, 3D 프린팅 출력을 위해 STL 파일로 변환하는 과정을 거친 후 피사체 형상을 출력하였다. 최종적으로 원본 동물 뼈 와 3D 프린팅에서 얻은 3차원 형상을 3D Scanner로 획득한 후 3차원 모델링을 서로 병합(Merge)하고 그 차이를 비교하였다. 결과분석은 시각적 형상비교, 모델링의 Scale 값에 대한 색상(Color)비교, 수치적 형상비교를 하였다. 형상표면은 시각적으로는 구분이 어려웠으며, 수치적 형상비교는 X, Y, Z 좌표가 있는 임의의 4곳에서 측정된 값으로 비교하였다. 병합된 모델링의 형상표면은 원본 피사체(동물 뼈)에 비해 평균 -0.49 mm 만큼 3D프린팅으로 출력된 형상에서 작게 나타났다. 하지만 모든 형상 표면이 균일하게 작아지진 않았으며, 실험에서는 그 차이가 -0.83 mm 내에 있었다.

• 한국생산제조학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.100-107
• /
• 2017

3D printing is a technology that converts a computer-generated 3D model into a real object with additive manufacturing technology. A majority of 3D printing technologies uses one material, and this is considered a limitation. In this study, we developed a multi-material 3D printer by adopting dual resin vat and cleaning system with DLP (Digital Light Processing) 3D printing technology. The developed multi-material DLP 3D printer is composed of a manufacturing system, cleaning system, transporting system, and automatic resin recharging system. Various 3D structures were 3D printed with two materials, thus demonstrating the potential. Printing performance of the multi-material DLP 3D printer was studied by performing a comparative surface roughness test and tension test on specimens composed of one material as well as those composed of two materials.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.101-108
• /
• 2017

Recently, the patent rights for 3D printing technology have expired, while 3D printers with RP (Rapid Prototyping or Additive Manufacturing) and 3D printing technologies are receiving attention. In particular, the development of 3D printers is rapid in Korea, thanks to the increasing sales and popularity of FDM (Fused Deposition Modeling or Fused Filament Fabrication) 3D printers. However, the quality and productivity of the FDM 3D Printer are not good, so customers prefer the DLP (Digital Light Processing) method to avoid these shortcomings. The DLP method has high quality and productivity. However, because of the stereolithography equipment, it has few studies compared to optimal values for elements then FDM 3D printing study. In this study, to find the optimal conditions for 3D printing with the DLP method, the aim is to obtain the optimal values (strength, final time, quality) by changing the light exposure time, layer thickness, and z-axis speed.