삼차원(three-dimensional, 3D) 프린팅의 사용은 점차 보편화되고 있으며 정형외과 영역에서도 그 활용이 늘어나고 있다. 현재 정형외과에서 3D 프린팅 기술을 사용하는 방법은 크게 네 가지로 첫째, 3D 프린팅 모델을 이용한 수술 계획 수립 및 수술 시뮬레이션, 둘째, 환자 맞춤형 수술 기구, 셋째, 3D 적층 기법을 이용한 인공 삽입물의 생산, 넷째, 3D 프린팅으로 제작된 환자 맞춤형 삽입물이다. 3D 프린팅 기술을 사용할 수 있는 정형외과의 영역은 견관절, 척추, 고관절 및 골반, 슬관절, 족관절, 종양 분야 등으로, 각각의 영역마다 다루는 질환 및 특성이 다르기 때문에 3D 프린팅 기술을 사용하는 방법 역시 각각의 영역에 따라 약간의 차이가 있다. 하지만 모든 영역에서 3D 프린팅 기술을 이용하는 것은 수술의 효율을 높여 주고, 수술 시간을 단축시키며 수술 중 방사선 노출을 줄여 준다. 3D 프린팅 기술은 특히 복잡하고 어려운 질환이나 골절 환자의 치료에 큰 도움을 줄 수 있다. 따라서 정형외과 의사는 이러한 3D 프린팅 기술의 장점을 이해하고 임상에 최대한 적용하여 효율적인 환자의 치료가 이루어질 수 있도록 해야 한다.
The present study observes collaboration methods in which 3D printing was a part of the fashion manufacturing process, expression methods of such cases, and their ripple effects. As a result, the three types of collaborations between fashion designers and other industry fields, fashion brands and 3D printing companies, and fashion designers and artists. Case analysis results and ripple effects found according to each collaboration method were as follows. First, in collaborations found were between fashion designers and other industry fields, 3D printed fashion works with futuristic images were seen through the fusion of future industries, which claim to support cutting edge digital technology, and creative fashion design. As they were mainly collaborations between automobile industries with cutting edge images or digital related industries and fashion designers, they were expressed as a new form of experimental clothing, and were used as strategies to improve future corporate images of the high tech industry. Second, in collaborations between fashion brands and 3D printing technology businesses, the sporting good brands and the shoe industry attempted to let their products be known through the promotion of functional material or ergonomic technology. While they emphasize practicality by mainly using flexible material, they were mainly proposed as functional sporting goods for famous players or as shoe accessories, so methods are still used for public distribution as brand promoting marketing strategies. Third, with collaborations between fashion designers and artists, creative pieces were shown through the grafting of 3D printing technology, the artistry of artists, and the experimentation of fashion designers. In particular, the innovative value of fashion as art was created through the union of the artistic 3D modeling technology support of artists and the creativity of designers. Like this, 3D printing fashion can graft the cutting edge nature of fashion to other industry fields through collaborations, enhancing pacesetting images, and in the fashion field, it can improve possibilities for innovations in the fashion industry through the support of 3D printing technology businesses and artists, raising expectations towards future human living.
Objectives: Fused deposition modeling (FDM) 3D printer which is one of the material extrusion (MEX) technologies is an additive manufacturing (AM) process. 3D printers have been distributed widely in Korea, particularly in school and office, even at home. Several studies have shown that nanoparticles and volatile organic compounds (VOCs) were emitted from an FDM 3D printing process. The objective of this study was to identify types of chemicals possibly emitted from FDM 3D printing materials such as PLA (polylactic acid), ABS (acrylonitrile butadiene styrene), nylon, PETG (polyethylene terephthalate glycol), PVA (polyvinyl alcohol), PC (polycarbonate) filaments. Methods: 19 FDM 3D printing filaments which have been distributed in Korea were selected and analyzed VOCs emitted of 3D printing materials by headspace gas chromatography mass spectrometry (headspace GC-MS). Subsamples were put into a vial and heated up to 200℃ (500 rpm) during 20 minutes before analyzing FDM 3D printing filaments. Results: In the case of PLA filament, lactide and methyl methacrylate, the monomer components of one, were detected, and the volume ratio ranged 27~93%, 0.5~37% respectively. In the case of ABS filaments, styrene (50.5~59.1%), the monomer components of one, was detected. Several VOCs among acetaldehyde, toluene, ethylbenzene, xylene, etc were detected from each FDM 3D printing filaments. Conclusions: Several VOCs, semi-VOCs were emitted from FDM 3D printing filaments in this study and previous studies. Users were possibly exposed to ones so that we strongly believe that we recommend to install the ventilation system such as a local exhaust ventilation (LEV) when they operate the FDM 3D printers in a workplace.
새로운 산업혁명을 일으킬 기술로 주목받고 있는 3D프린팅은 주요 프린팅 방식에 대한 특허가 만료되면서 우리나라 정부는 물론, 산업계에서 큰 관심을 받고 있다. 이러한 상황에서 3D프린팅 산업의 긍정적 발전을 위해 3D프린팅 확산에 따라 예상되는 사회 경제적 측면의 부정적 영향을 고찰하고 이의 극복방안을 도출하고자 한다. 기존 연구논문, 정책보고서, 보도자료 등 다양한 자료 분석을 토대로 부정적 영향과 이에 대한 대응방안을 제시하였는데, 3D프린팅의 확산에 따라 예상되는 주요 문제로는 3D프린팅으로 출력되는 무기류 등으로 인한 프린팅 범죄, 특허권 상표권 디자인권 등에 대한 지식재산권 침해 문제, 금형 의료 등 다양한 분야에서의 3D프린팅 활용에 따른 기존 산업 및 종사 인력에 대한 피해, 도면과 소재만 있으면 누구나 제작 가능한 3D프린팅의 특성에 따라 발생 가능한 제조물 책임 및 윤리 문제, 플라스틱 소재 사용의 증가 등에 따른 환경오염의 문제, 정부의 비효율적 투자 가능성 등이다. 사안에 따라 상이하지만 부정적 영향에 대비할 수 있는 법 제도의 정비와 산업 및 기술적 측면의 가이드라인 마련이 시급하며, 3D프린팅 산업 육성을 위해 중장기 미래 비전에 근거한 정부의 효율적인 투자가 요구된다.
삼차원 프린팅(이하 3D프린팅)은 현대인들에게 새로움과 흥미를 줄 뿐 아니라 새로운 산업혁명을 예고할 정도로 각광받는 기술이다. 또한 다양한 3D프린팅 서비스 플랫폼의 출현으로 개인들도 3D프린팅으로 디자인한 제품을 쉽게 소유할 수 있게 되었다. 그러나 3D프린팅이 대중화되는 시대, 3D프린팅으로 누구나 원하는 제품을 디자인해서 만들 수 있는 신제조시대가 오기까지는 아직 고려할 문제들이 많아 보인다. 예를 들어, 과연 현존하는 3D프린팅 서비스들이 기존에 기계나 사람이 제작하던 제품을 3D프린팅으로도 만들 수 있다는 것 이상을 보여줄 수 있는지, 현존하는 대다수의 3D프린팅 서비스 플랫폼들처럼 넓은 범위의 제품군을 판매하는 것이 소비자들에게 어떤 의미를 제공할 것인지 등에 대한 충분한 고려와 연구가 필요하다. 이런 맥락에서 시작한 본 연구는 소비자들로 하여금 제품군의 범위가 넓은 3D프린팅 온라인 서비스 플랫폼과 상대적으로 좁은 서비스를 직접 경험해보게 한 후, 구매희망 사이트, 디자인의 다양성, 디자인 만족도, 지각된 기술력, 지각된 구매만족, 지각된 애프터서비스(A/S)를 비교하고 선택형 질문과 서술형 질문에 응답하게 함으로써 향후 3D프린팅 서비스가 나아가야할 방향이 무엇인지에 대한 통찰을 얻고자 했다. 결과적으로 제품군의 범위가 넓은 서비스(예: Shapeways)에 대한 소비자들의 선호가 좁은 서비스(예: Digital Forming)에 대한 선호보다 전반적으로 강함을 관찰하였고, 디자인의 다양성과 원하는 디자인의 구현 가능성이 3D프린팅 서비스가 고려해야할 가장 중요한 요소임을 확인할 수 있었다. 더하여 향후 경쟁력 있는 3D프린팅 서비스가 되기 위해 다양한 분야의 디자이너풀을 확보를 통한 디자인 컨설팅을 진행, 초보자들도 쉽게 디자인할 수 있는 웹기반 소프트웨어 제공, 온-오프라인 매장 병행운영에 대해 논의하였다.
3D printing technology can be applied to various industries, and is trapped by major technologies that change existing manufacturing processes. 3D printing materials must satisfy designability, economy and productivity, and building materials are required to have strength and economy secured technology. 3D printing technology of construction field can be divided into structural materials and internal and external materials, and is mainly done by extruding and adapting. Particularly when it is applied as an exterior materials, it is mainly applied to an unstructured exterior materials and high accuracy is required. The exterior materials can be used as a cement composite materials, it is suitable also for a lamination type, and the role of a cement base bonding material is important. In this research, we developed a cementitious base binder applicable as a 3D printing exterior materials, confirmed density and strength characteristics for application as an exterior materials, a flame retardancy test for improving the fire resistance of buildings and confirmed its possibility.
Construction automation is needed to improve construction productivity. 3D printing is a key technology of the 4th industrial revolution, and when applied to the construction field, the ripple effect is very large. In this paper, we propose a 3D printing method that can predict the 3D printing process and estimate the construction duration for each process. Through literature review and expert consultation, eight 3D printing activities for structure work were derived. Construction duration and cost estimation for each activity will be needed in the future research.
본 논문은 21세기에 접어들어 다품종 소량생산으로 변화하고 있는 추세에 맞추어 가구디자인 분야가 이바지 할 수 있는 방향성을 3D프린팅을 이용한 가구디자인 제작 사례를 분석함으로써 제시하는 것에 목적을 두고 있다. 본 논문은 3D 프린팅으로 제작된 가구 및 조명의 사례를 3가지 분류로 분석하였다. 첫째 3D프린팅 방식과 재료의 연관성에 따른 분류, 둘째 3D프린팅 가구디자인의 8가지 조형적 특징에 따른 분류, 셋째 실용성, 사용성, 내구성에 따른 기존 가구디자인과 3D 프린팅 가구 디자인의 경쟁력 비교분석이다. 본 연구를 통해 얻어진 가구디자인 분야에서 3D 프린팅 기술이 가져다주는 경쟁력은 다음과 같다. 첫째, 개인 취향에 맞춘 다품종 소량생산이 가능하다. 둘째, 디지털을 통한 가구의 전송, 운송이 편리해 졌다. 셋째, 가구디자인 생산에 변혁을 가져다준다. 넷째, 3D 프린팅과 사물인터넷의 융합을 통해 스마트가구디자인 분야로의 발전 가능성이 있다. 다섯째, 지속가능한 친환경 가구디자인이 용이해진다.
Three-dimensional (3D) selfie services, one of the major 3D printing services, print 3D models of an individual's face via scanning. However, most of these services require expensive full-color supporting 3D printers. The high cost of such printers poses a challenge in launching a variety of 3D printing application services. This paper presents a stencil-based 3D facial relief creation method employing a low-cost RGBD sensor and a 3D printer. Stencil-based 3D facial relief is an artwork in which some parts are holes, similar to that in a stencil, and other parts stand out, as in a relief. The proposed method creates a new type of relief by combining the existing stencil techniques and relief techniques. As a result, the 3D printed product resembles a two-colored object rather than a one-colored object even when a monochrome 3D printer is used. Unlike existing personalization-based 3D printing services, the proposed method enables the printing and delivery of products to customers in a short period of time. Experimental results reveal that, compared to existing 3D selfie products printed by monochrome 3D printers, our products have a higher degree of similarity and are more profitable.
Fused deposition Modeling (FDM) is one of the most widely used for the prototype of parts at ease. The FDM 3D printing method is a lamination manufacturing method that the resin is melted at a high temperature and piled up one by one. Another term is also referred to as FFF (Fused Filament Fabrication). 3D printing technology is mainly used only in the area of prototype production, not in production of commercial products. Therefore, if FDM 3D printer is applied to the product process of commercial products when considered, the strength and dimensional accuracy of the manufactured product is expected to be important. In this study, the mechanical properties of parts made by 3D printing with FDM method were investigated. The aim of this work is to examine how the mechanical properties of the FDM parts, by changing of processing FDM printing direction and the height of stacking layer is affected. The effect of the lamination direction and the height of the stacking layer, which are set as variables in the lamination process, by using the tensile specimen and impact specimen after the FDM manufacturing process were investigated and analyzed. The PLA (Poly Lactic Acid) was used as the filament materials for the 3D printing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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