• 디지털융복합연구
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• 제12권9호
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• pp.335-341
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• 2014

3D 프린터의 특허권이 만료됨에 따라 3D프린터 시장의 활성화와 미래 산업에 대한 밝은 전망 등을 다룬 언론의 기사들이 등장하고 있다. 3D 프린터가 일반 프린터처럼 대중화 되기 위해서는 무엇이 필요할까? 그 해답은 알기 위하여 일반인들을 대상으로 3D프린터의 활성화에 대한 온라인 설문을 실시하였다. 그 결과 일반인들은 3D프린터를 이용한 활용에 있어서 창작 출력물과 피규어를 선호하고 있으며, 출력데이터인 디지털 설계도를 직접 제작보다는 유료/무료 다운로드를 이용한 활용을 더 많이 원하는 것으로 나타났다. 일반인들의 3D프린터의 대중화와 활성화를 위하여 피규어는 영상미디어 콘텐츠들을 자주 접하는 일반인들에게 친숙한 대상이며, 더 나아가 3D프린터를 활용하고 싶다는 욕구를 갖게 하고 프린터를 구매하는 동기부여 요소를 지니고 있다고 사료된다. 피규어 콘텐츠의 디지털 설계도 보급을 위해 관련 규제와 법을 마련하고, 판매의 장인 온라인 마켓을 활성화한다면 3D 프린터의 활성화에 많은 도움이 될 것으로 사료되어진다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.3-14
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• 2020

본 연구의 목적은 기존의 3D 콘크리트 프린터의 분류체계를 검토하고 비교분석하여 3D 콘크리트 프린터의 분류체계를 제안하는 것이다. 기존의 3D 프린터에 대하여 여러 분류체계가 제안되어 왔고, 관련 시장에서는 이를 사용하기도 한다. 그럼에도 불구하고, 상당히 많은 종류의 프린터가 FDM(Fused Deposition Modeling)이나 SLM(Selective Laser Melting)처럼 3D 콘크리트 프린터를 특징짓는데 적절하지 않다. 3D 콘크리트 프린터 간에 구분 짓는 특징을 밝히기 위해서, 본 연구는 기존의 3D 콘크리트 프린터를 검토하고 기존 연구에서 확인된 3D 콘크리트 프린터의 특징을 비교분석을 하였다. 그 결과, 기존의 분류체계는 최신 3D 콘크리트 프린터를 반영하지 못하였고, 분류 용어들은 모호하며, 전체 출력과정은 고려되지 않았음을 알 수 있었다. 기존 연구 분석을 통하여 3D 콘크리트 프린터의 필수적인 특징들을 도출함으로써, 새 분류체계를 제안하였다. 본 연구결과는 3D 콘크리트 프린터 관련 연구들뿐만 아니라, 상업용 3D 콘크리트 프린터들을 분류하는데 기초가 될 수 있을 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1415-1420
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• 2014

3D 프린터는 3D도면을 입력받아 적층가공 방식으로 재료를 쌓아 원하는 제품을 제작하는 프린터이다. 3D 프린터는 다양한 입체 제품을 출력할 수 있고, 짧은 시간 내에 제품 출력이 가능하여 다양한 분야에서 사용되고 있다. 이러한 3D 프린터는 다양한 종류의 출력방식과 재료가 있는데 본 논문에서는 이중 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)수지를 녹여 쌓는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식을 고려한다. 이 방식을 사용한 3D 프린터는 고온에서 제품을 출력하여 짧은 시간 내에 냉각이 진행되는데, 이 과정에서 출력물의 크기나 주변 환경의 상태에 따라서 휘어짐 현상이 발생한다. 이러한 휘어짐 현상을 최소화하기 위해 현재 사용되고 있는 방법은 온도를 적정선으로 유지해주는 방식이다. 이 방식은 온도 유지를 위한 추가적인 장비가 필요하여 본 논문에서는 휘어짐 현상을 최소화하기 위한 3D 프린팅 기법을 제안한다. 제안된 방식은 제품의 최초설계 시 휘어짐 위치를 고려하여 적당한 구멍(홈)을 생성시켜 출력하는 방법을 기반으로 한다. 제안된 방법에 대한 수학적 모델을 제시하고, 성능평가를 위해 일반적인 방식을 사용한 출력물과 제안된 방법으로 설계한 출력물을 측정하고 분석한다.

• 융합정보논문지
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• 제10권10호
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• pp.47-52
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• 2020

일반적인 평판 프린터 시스템은 PC와 전용 S/W로 구성되어 사용에 불편함이 존재한다. 결국, 평판 프린터 시스템 구성의 간소화, 스마트화 등을 통해 다양한 형태의 프린팅을 쉽고 편리하게 사용할 수 있는 기술이 필요하다. 즉, 한 대의 프린터로 여러 종류의 소재에 인쇄가 가능하며, 다양한 형태의 상품을 인쇄할 수 있는 다입체 프린터에 대한 수요가 증가하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 Head Encoder/Trigger 제어를 이용하여 다입체 인쇄가 가능한 평판 프린터 시스템을 개발하였다. 이를 위해, 평판 프린터 내부 모듈을 입력 형태 감지 센서를 연계시키고, 별도의 메인 콘트롤러를 통해 프린터의 Head Encoder와 Head Trigger 신호에 의해 모든 동작 상태를 제어하는 평판 프린터를 개발하였다. 이를 통해, IoT 기술의 발전 및 보급의 확산으로 산업 전반에 걸쳐 스마트 환경의 프린터 제어가 발전된 형태로 확대될 것이며, 향후 3D 프린팅 산업 발전에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.136-138
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• 2018

본 논문에서는 미술품의 물리적 특징을 디지털화 하는 방법과 디지털 정보를 사용한 미술품 복원 방법을 다룬다. 미술품으로부터 취득할 수 있는 물리적 특성은 색상정보, 기하정보, 반사특성 등이 있고 미술품의 종류에 따라서 필요한 물리적 특성을 획득하기 위해서 미술품을 크게 2D, 2.5D, 3D 로 분류할 수 있다. 2D 미술품은 평면에 그려진 미술품으로 높은 해상도와 정확한 색상 정보 취득을 주 목적으로 하고, 2.5D 미술품은 평면의 미술품에 깊이가 추가된 유화나 판화의 형태로 2D 미술품의 특징에서 깊이표현 정보와 반사특성 정보를 추가로 취득한다. 3D 미술품은 입체적인 미술품으로 3 차원의 기하정보를 중심으로 디지털화 한다. 이렇게 취득한 미술품의 물리적 정보는 2D 미술품은 프린터로, 2.5D, 3D 미술품은 3D 프린터로 출력하여 복원하거나 디스플레이를 통해 가상으로 재현할 수 있다. 본 논문에서 다루는 디지털화 기술과 복원 기술은 높은 정확도를 위해 연구되었기 때문에 다양한 미술품의 디지털화와 복원에 사용될 뿐 아니라 다양한 분야에서 사용될 것으로 기대된다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권41호
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• pp.455-486
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• 2015

1986년 특허등록으로 시작된 3D프린팅 기술은 당시에는 인식 부족으로 일부 기업 외에는 주목받지 못하는 기술이었다. 그러나 20년이 지나 만료되는 특허들이 나오는 오늘날에는 가격도 개인이 구매가능한 선까지 낮아졌고 컴퓨터 성능향상 및 인터넷 정보교류의 보편화로 3D 콘텐츠에 대한 인식이 보편화 되어 산업계는 물론 일반인들에게도 주목 받고 있다. 수정 및 유통이 편리한 디지털 데이터를 기반으로 하면서 금형제작이 필요없는 3D프린터는 제작 공정에서 획기적인 변화를 가져 올 수 있으며 캐릭터 콘텐츠상품 분야에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 최근 들어 관심을 받고 있는 키덜트 문화의 가장 선두에 있는 다양한 캐릭터 상품 제작에는 3D프린터를 사용하는 것이 필수적인 공정이 되고 있으며 이 같은 캐릭터 콘텐츠 관련 산업현장 수요를 예측해 볼 때, 그리고 특허 만료 및 기술의 공유로 저렴해진 가격 등을 고려해 볼 때, 앞으로 교육현장에서 3D프린터를 활용할 수 있는 인재를 양성하는 교육과정을 도입하여 보다 창의적인 작업을 할 수 있는 인재를 양성하고 취업의 영역과 기회를 확대하는 것은 꼭 진행되어야 할 것이다. 그러나 학교 교육에서 3D프린터를 도입하고자 할 때 얻을 수 있는 정보는 한계가 있다. 언론이나 정보매체에서는 3D 프린터에 대한 장밋빛 미래가치나 산업규모 성장과 같은 일반적인 정보만을 거론하고 있으며 학계에서도 연구의 수준의 프린팅 기술 소개나 산업에서의 적용, 산업 규모 데이터 분석 등 개론수준의 내용 정리에 머무르고 있다. 이러한 정보의 부족은 교육현장에서 문제를 발생시킨다. 장점과 단점 비교와 같은 실질적인 정보 비교 없이 일단 도입 하여 시행착오의 과정 이후에서야 사용을 할 수 있게 됨으로서 시간적, 기회비용이 발생할 수밖에 없는 상황이다. 특히 많은 비용을 들여 도입한 장비가 학교 교육의 특성에 맞지 않는다면 그로 인한 비용손실은 클 것이다. 본 연구의 목적은 관련 전문가들이 아닌 기술관련 기반이 없는 일반 사용자들을 대상으로 하였다. 기존의 의 3D프린터 기술소개의 정도가 아닌 대표적 기술에 따른 사용상의 주의 점과 문제점을 분석하고 장단점을 비교하여 학교 교육, 특히 애니메이션 관련 학과에서 캐릭터 상품 개발과 관련한 교육에서 필요한 3D 프린터는 어떤 특성을 가져야 하는지를 설명하고 앞으로 3D프린터 이용한 교육을 시행하고자 할 때 실질적인 도움이 될 수 있는 정보를 제공하고자 하였다. 본론에서는 지지대 방식, 재료의 종류, 이차원 프린팅 방법, 삼차원 프린팅 방법과 같이 새로운 관점으로 기술을 구분하여 설명하였다. 이렇게 다른 구분 방식을 선택 하게 된 이유는 사용상의 실질적인 문제들을 상호 비교하기 용이하도록 하기 위함이다. 결론적으로 가장 적합한 3D프리터는 출력물의 품질은 다소 부족하지만 비교적 가격대가 저렴하고 재료 및 유지보수비용이 적게 드는 FDM방식의 프린터로 선정하였으며 부가적으로 기술지원이 잘되는 업체를 선정하기를 추천한다.

• 대한심미치과학회지
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• 제27권2호
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• pp.82-96
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• 2018

3D 프린팅은 삼차원 이미지 정보를 이용하여 레이어로 분할한 후 선택한 소재를 적층하여 가공하는 방법을 말한다. 소재를 적층하는 방법에 따라 다양한 종류의 3D 프린팅이 존재하는데 최근 치과분야에서는 SLA방식과 DLP방식으로 광원을 이용한 경화를 통해 적층 가공하는 3D 프린팅이 널리 보급되어 사용되고 있다. 전악 범위의 3D프린팅 치과용 모델은 전통적인 인상 채득으로 제작된 스톤모델보다는 다소 정확성이 부족한 것으로 보고되었으나, 같은 STL파일을 이용하여 4분악 범위를 3D 프린팅한 모델은 밀링 방법으로 가공한 모델보다 정확하였다. 디자인 소프트웨어의 활용도에 따라 보철치료의 진단, 임시 보철물의 제작, 의치의 제작이 가능하였다. 교정에서는 투명 교정 모델과 브라켓 간접 부착을 위한 트레이 제작이 가능하였다. 임플란트 수술에 있어서 CT를 기반으로 한 정확한 위치에 임플란트를 식립하는 가이드 제작에 활용하고 있다. 출력 방식의 발전으로 인하여 3D 프린터의 출력시간이 계속적으로 단축되고 있으며, 이로 인해 치과 진료실 내에서 3D 프린터가 기존의 전통적인 가공 방법을 대체할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.371-377
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• 2017

일반 X선 촬영 실습용 팬텀은 방사선학과에 없어서는 안 되는 중요한 교재나 기존의 시판되는 팬텀은 고가의 수입품이기에 다양한 종류의 팬텀을 갖추는 것이 어렵다. 3D 프린팅 기술을 활용해 일반 X선 촬영 실습용 팬텀을 더욱 저렴하고 간편하게 제작해 보고자 한다. CT 영상 데이터를 기반으로 제작한 골격 모형을 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D printer를 이용해 출력한 골격 모형을 일반 X선 촬영 실습용 팬텀으로써 사용해 보고자 한다. 3D slicer 4.7.0 프로그램을 이용해 CT DICOM 영상 데이터를 STL 파일로 변환하고 G-code 변환 과정을 거쳐 3D 프린터로 출력하여 골격 모형을 제작한다. 완성된 팬텀을 X선 촬영, CT 촬영하여 실제 의료 영상, 시판되는 팬텀과 비교해 본 결과 실제 의료영상과 골 밀도 등의 세부적인 차이가 존재하였으나 실습용 팬텀으로써 활용할 수 있다고 판단되었다. 저가화되어 보급된 3D 프린터와 연구용으로 무료 배포된 3D slicer 프로그램을 활용하여 저렴하면서도 일반 X선 촬영 실습에 사용하는 것이 가능한 팬텀을 제작할 수 있었다. 앞으로의 3D 프린팅 기술의 다양화와 연구에 따라 보건 교육, 의료 서비스 등 여러 분야에 적용하는 것이 가능할 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.139-147
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• 2022

이 연구에서는 다양한 결합재를 혼합하여 고강도 저알칼리형 인공어초용 시멘트 복합체를 설계하고 ME 방식 3D 프린터 출력 가능성을 평가했다. 그 결과, 3D 프린팅이 가능하도록 시멘트 복합체의 유동성을 조절하기 위해서는 물-결합재비, 규사-결합재비, 규사의 종류 등을 제어하는 것이 중요한 것으로 판단된다. 출력이 가능한 정도의 흐름값을 달성한 뒤 3D 프린터 출력물의 표면품질을 양호하게 유지하기 위해서는 증점제 첨가량을 조절하는 것이 필요하다. 또한, 알파형 반수석고를 사용한 배합에서는 급결효과를 제어하기 위해 응결조절제를 사용해야하며 이 배합의 흐름값을 유지하는 시간을 도출하여 출력시 적용하는 것이 필요하다. 재료의 요구 강도를 얻기 위해서는 우선 출력이 가능한 수준의 유동성을 만족시킨 후, 배합을 조정하면 가능하다. 알파형 반수석고를 포함한 다성분계 결합재의 사용으로 저알칼리형 인공어초용 3D 프린팅 배합을 설계하고 출력성을 확인하였으나, 알칼리 저감 효과를 정량적으로 평가하기 위해서는 추후 연구가 필요하다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.670-675
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• 2022

4차 산업혁명의 시대는 모든 것이 데이터 중심이다. 데이터의 종류와 양이 중심이 될 수도 있고, 특수한 상황에서 요구하는 새로운 데이터가 필요할 때도 있다. 3D프린터가 다양한 분야에 활용되면서 새롭게 도전을 받는 분야들이 있다. 특히 의료 관련 분야에서 그동안 생각도 하지 못했던 새로운 시도가 일어나고 있다. 본 논문에서는 인체 데이터 중에도 인체 물성이 요구되는 분야에 연구를 가능하게 하기 위한 연구이다. 그동안 인체 장기를 활용한 연구에서는 주로 실리콘 소재로 만들어진 데이터를 활용하였다. 시신으로부터 인체 물성을 측정하고, 이 물성을 반영한 신소재를 개발하고, 3D프린터로 인공 장기를 개발한다. 이렇게 만들어진 인공장기를 활용하여 신장결석 제거용 로봇으로 수술하는 연습을 할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 사람의 실제 장기와 유사한 첨단 소재를 개발하기 위한 일련의 연구 과정을 소개하고자 한다.