• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.29-33
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• 2022

Recently, development of a cryogenic fluids storage tank for storing or transporting liquid hydrogen is actively in progress. In cryogenic fluids storage tanks, hydrogen evaporates due to the extreme temperature difference inside and outside the tank. As the mass of the cryogenic fluids changes with continuous vaporization, the fluids level also changes. Therefore, there is need for a method of accurately measuring the level change in the storage tank. In the case of general cryogenic fluids, it is difficult to accurately measure the level because the dielectric constant is very low. As a method of measuring cryogenic fluids level with low dielectric constant, it can be used an Millimeter wave (MM wave) FMCW radar sensor. However, the signal sensitivity is very weak and the level accuracy is poor. In this paper, the signal sensitivity is improved by designing the horn lens antenna of the existing 80 GHz FMCW radar sensor. Horn lens antenna is fabricated by FDM/SLA type 3D printer according to horn and lens characteristics. The horn is used to increase the signal gain and the lens improves the signal straightness. This makes it possible to measure the level of cryogenic fluids with a low dielectric constant.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.346-351
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• 2018

금속 3D 프린팅 기술은 레이저 빔의 초점에 금속분말을 주입하는 방식에 따라 대표적으로 PBF(Powder Bed Fusion)방식과 DED(Direct Energy Deposition)방식으로 나뉜다. DED 방식은 금속 분말 도포와 동시에 레이저를 조사하여 3차원 구조물을 제작하는 금속 3D 프린팅 기술이고, PBF 방식은 일정 높이로 3차원 그래픽을 슬라이싱 한 후 한 층씩 금속 분말을 적층하여 레이저를 이용해 3차원 구조물을 제조하는 방식이다. DED 방식을 사용하면 레이저 클래딩, 금속 용접 등에는 강점을 가지지만 3D 형상을 제작할 경우 밀도가 낮아지는 문제점이 발생한다. DED 방식에서의 구조체 밀도 문제를 해결하기 위해 PBF 방식을 도입하면 상대적으로 밀도가 높은 3차원 구조물을 제작하는데 용이하다. 본 논문에서는 갈바노 스캐너와 광섬유로 전송되는 Nd:YAG 레이저 빔을 이용한 약 $30{\mu}m$ 크기의 스테인리스 강 분말을 이용하는 PBF 방식의 3차원 프린터를 제작하고, 이를 이용하여 얇은 금속 구조물을 제작하였다. 또한 레이저의 조사 횟수, 출력, 초점 크기, 스캐닝 속도에 따른 선폭의 최적조건을 찾았으며, 그 결과 최적 조건은 레이저 조사 횟수 2회, 출력 30 W, 초점 크기 $28.7{\mu}m$, 스캐닝 속도 200 mm/s에서 최소 선폭은 약 $85.3{\mu}m$로 측정되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.909-917
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• 2018

3D 프린팅 기술은 4차산업 혁명 중 제조업의 혁신적인 기술로서 전망되고 있으며, 현재 바이오 의료 분야를 포함한 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 3D 프린팅 기술을 이용한 제작 원료에 대한 방사선 차폐능을 평가하고자 몬테카를로 전산모사를 통해 프린팅 원료에 대한 검증을 수행하였다. 현재 범용으로 사용되는 FDM 방식의 3D 프린터에서 이용 가능한 원료들을 대상으로 하였으며, ICRU phan tom과 차폐체를 모의 모사한 후 방사선의 종류 및 에너지에 따른 입자 플루언스 평가를 통해 차폐 효과에 대해 분석하였다. 그 결과, 광자선의 경우 에너지 증가에 따라 차폐 효과는 점차 감소되는 경향을 보였고, 원료별 차폐 효과는 TPU, PLA, PVA, Nylon, ABS 순서로 점차적으로 낮아지는 결과를 나타냈다. 중성자선의 경우, 5~10 mm의 낮은 두께에서 반대로 선속이 증가되는 현상을 보였으나, 일정 두께 이상에서는 유효한 차폐 효과를 나타내었으며, 프린팅 원료별 차폐 효과는 Nylon, PVA, ABS, PLA, TPU 순서로 점차 낮아지는 결과를 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.673-682
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• 2017

DIY(Do It Yourself) 중심의 창작 활동이 확산되면서 일반 사용자들이 손쉽게 아이디어를 구체화 할 수 있는 환경이 마련되고 있다. 3D 프린터를 비롯한 디지털 기술과 도구의 대중화가 급속도로 진행되고 있는 반면, CNC 조각기의 경우 전문 지식의 부족과 복잡한 사용 절차로 인해 사용이 원활하지 않다. 이에 본 연구에서는 3D 형상 모델 파일만 선택하면 자동으로 가공이 가능한 CNC 조각기의 시스템을 개발하였다. 피삭재와 공구의 크기 및 종류를 제한하고, 생산성의 배제를 통해 공정 계획 및 공구경로 생성, 피삭재 고정, 피삭재 좌표계 파악을 자동화하였다. 그 결과 비숙련자도 혼자 충분히 사용 가능한 CNC 조각기의 시스템이 개발되었다. 이를 통해 기존보다 넓은 범위에서 다양한 사용자들이 사용할 수 있는 CNC 조각기의 발전이 기대된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제38권4호
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• pp.233-241
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• 2022

목적: 이 연구목적은 3차원 프린팅의치의 후경화후로 인한 의치의 체적변화를 평가하고자하였다. 연구 재료 및 방법: 상·하악 의치를 Exocad DentalCaD 프로그램을 이용하여 디자인하였으며, STL 파일로 추출하였다. DLP 방식의 치과용 3차원 플린터를 이용하여 상·하악 의치 STL파일을 상·하악 각기 10개씩 출력하였다. 출력된 상·하악 의치는 세척하였고, 후경화를 시행하기전과 후에 각 각 모형스캐너를 이용하여 스캔파일을 만들었다. 후경화 전후의 스캔된 의치파일을 중첩하여 변화를 평가하였으며, 의치상의 계측점사이의 거리를 측정하였다. 통계는 SPSS를 이용하였으며, 유의수준은 5%였다. 결과: 상악의치는 후경화 후에 전반적으로 수축하였으며, 후구개부위에서 가장 뚜렷한 변화를 보였다. 상악의치 전후방 (A-D, A-E, A-F)의 길이와 양측제1대구치사이(B-C)의 길이 감소가 통계학적으로 유의성을 보였다. 하악의치는 후경화 후에 전후방의 길이변화보다는 폭경의 변화가 비교적 뚜렷하였는데, 의치후방(A-M, A-D, A-E, A-L, A-H, A-I, H-I)과 설측(J-K, L-M)에서 통계학적으로 유의성있는 길이변화가 관찰되었다. 결론: 이 실험의 결과내에서, 3차원 프린터로 출력되는 상·하악 의치는 후경화 후에 길이와 폭이 모두 변화하였다. 결론적으로, 의치의 변형을 최소화할 수 있는 후경화 방법과 재료의 개발이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권2호
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• pp.171-181
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• 2020

최근 비정형 건축물이 한 나라의 기술적 우월성을 나타내는 새로운 척도로 부상하기 시작하면서 비정형 건축물을 효율적으로 제작하는 기술이 중요해지고 있다. 하지만 기존의 목재, 철재 거푸집 등을 CNC 기술로 가공하여 비정형 거푸집을 제작하는 방식은 제작시간과 재료 비용 측면에서 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술을 통한 비정형 EPS 거푸집 제작 공법을 개발하고 제작 프로세스를 제시하였다. 또한 실물 모형 시험을 통해 기존 CNC 밀링 기술과의 제작시간 및 정밀도에 대한 비교 분석을 실시하였다. 연구결과, S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술을 활용할 경우 CNC 밀링 기술 대비 약 57.4%의 제작시간 단축 효과가 있었다. 또한 S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술의 경우 설계도면 대비 약 20.5mm의 오차의 최대 절댓값이 발생하였다. 본 연구의 결과는 거푸집 제작시간과 정밀도 측면에서 S-LOM 방식 기술의 현장 적용 가능성을 확인하여, S-LOM 방식 기술의 개선 및 공법 활성화에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권3호
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• pp.281-296
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• 2017

The axial-injection end-burning hybrid rocket proposed twenty years ago by the authors recently recaptured the attention of researchers for its virtues such as no ${\zeta}$ (oxidizer to fuel mass ratio) shift during firing and good throttling characteristics. This paper is the first report verifying these virtues using a laboratory scale motor. There are several requirements for realizing this type of hybrid rocket: 1) high fuel filling rate for obtaining an optimal ${\zeta}$; 2) small port intervals for increasing port merging rate; 3) ports arrayed across the entire fuel section. Because these requirements could not be satisfied by common manufacturing methods, no previous researchers have conducted experiments with this kind of hybrid rocket. Recent advances in high accuracy 3D printing now allow for fuel to be produced that meets these three requirements. The fuel grains used in this study were produced by a high precision light polymerized 3D printer. Each grain consisted of an array of 0.3 mm diameter ports for a fuel filling rate of 98% .The authors conducted several firing tests with various oxidizer mass flow rates and chamber pressures, and analysed the results, including ${\zeta}$ history, using a new reconstruction technique. The results show that ${\zeta}$ remains almost constant throughout tests of varying oxidizer mass flow rates, and that regression rate in the axial direction is a nearly linear function of chamber pressure with a pressure exponent of 0.996.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.24-27
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• 2001

Nowadays, increasing demand of the customized products has led to an increased usage of rapid prototyping in the product development. However, the acquisition price of a rapid prototyping equipment is still too high that not every body can afford to buy one. To offer a wide access to the users who need physical prototypes, a connection of the rapid prototyping equipment to the Internet is a viable step. It would allow a large group of customers all over the world to use the manufacturing capability of a service provider offering this kind of manufacturing service. To realize how such an e-manufacturing concept can look like, a LOM-type 3D printer developed at KIST has been used as test site and connected to the Internet. A possible user can log on to the server of the equipment and view his STL file and start the building operation from a remote place. To see whether the operation runs properly, a CCD camera is used to transmit the actual state of operation online. The result so far proves the feasibility of rapid prototyping on the Internet as well as an order-adaptive manufacturing system via web.

• 구강회복응용과학지
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• 제39권1호
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• pp.9-20
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• 2023

목적: 하악 부분 무치악 모형에서 pick-up type 인상용 코핑을 사용한 개방형 인상 채득법과 transfer type 인상용 코핑을 사용한 폐쇄형 인상 채득법, 개방형 인상 채득법에서 pick-up type 인상용 코핑 고정 재료에 따른 인상 채득 정확성을 비교 하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 하악 부분 무치악 모형의 좌측 구치부에 직경 4.5 mm, 길이 11.5 mm의 임플란트 고정체 두 개 식립 후 3D 프린터를 이용하여 개방형 개인 트레이 30개 폐쇄형 개인 트레이 10개를 제작하였다. 제작한 개인 트레이를 이용하여 PN군: 개방형 인상 채득법(non-splint), PG군: 개방형 인상 채득법(splint GC pattern resin), PH군: 개방형 인상 채득법(splint Herifix), TN군: 폐쇄형 인상 채득법으로 나누어 각 군당 10회씩 총 40회의 인상 채득을 진행하였다. 인상채득 후 석고 모형을 제작하여 모델 스캐너로 스캔 후 역설계 프로그램으로 스캔오차를 측정하여 95% 유의수준으로 평가 하였다. 결과: 폐쇄형 인상 채득법 TN군이 개방형 인상 채득법 PN군 보다 더 낮은 오차값을 보였다. 개방형 인상 채득법(splint)에 사용된 인상용 코핑 고정 재료 간의 비교 결과에서는 PH군에서 가장 낮은 오차값을 보였으며 PN군, PG군 순으로 정확한 인상 채득 정확성을 보여주었다. 결론: 임플란트 인상 채득 방법이나 인상용 코핑의 연결 고정 유무에 따른 각 군 간의 정확성에 유의한 차이는 없다.

• 대한치과기공학회지
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• 제39권3호
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• pp.137-143
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• 2017

Purpose: The purpose of this study is to analyze the fitness of heat - pressed ceramic laminate veneers fabricated using the additive manufacturing. Methods: Impression was replicated by using light body silicone and heavy body silicone on the custom tray, and it was fabricated using Type IV Stone. The test specimens were prepared by using a dental scanner, a laminating veneer using a dental design program, and a specimen with a 3D printer. The control specimens were prepared by the lost wax technique and heat - pressed to fabricate the specimens. The data of the specimens were measured by the RMS value of the internal fitness a using a 3-dimensional measurement program. Results: The Stereolithography laminate veneer group was measured at $78.10(4.09){\mu}m$ and the LWV group was measured at $31.50(5.10){\mu}m$. There is a significant difference between the two groups (p<0.001) Conclusion : Evaluation of fitness laminate veneers was fabricated by additive manufacturing showed the difference statistically significantly and clinically acceptable result.