• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.94-105
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• 2020

최근 3D 프린팅 기술이 발전함에 따라 건축분야에도 3D 프린팅 기술을 접목하여 건축 기술 혁신과 생산성을 높이고자 많은 연구들이 진행되고 있다. 해당 분야의 주된 연구들은 일반적으로 3D 프린터 개발, 건축물 3D 프린터에 적합한 재료 개발에 관한 것들이다. 장비와 재료분야에 비해 건축물 모델링 도구의 대표적인 BIM 데이터를 건축물에 대한 3D 프린팅에 적합하게 적용될 수 있도록 하는 설계지원도구에 관한 연구는 미비하다. 또한 기존 3D 프린팅 슬라이싱 프로그램은 제조업 중심으로 상용화되어 있어, 건축용 3D 프린팅에 적용하기에 적합하지 않는 부분이 나타난다. 따라서 본 연구에서는 건축물 3D 프린팅에 적합한 설계지원도구를 개발하고자 한다. 개발된 설계지원도구는 임의의 모델링 데이터를 기반으로 검증을 하였다. 검증 결과, 벽체패턴 생성은 오류가 발생하지 않고 정확하게 모델링되는 것으로 나타났으며, 공기산출은 본 연구에서 제시한 수식이 유효한 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 STL 파일 출력 시 에러를 최소화하기 위해 최대 가장자리 길이를 100mm로 정하여 출력하는 것으로 검토하였다.

• 대한치과기공학회지
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• 제43권3호
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• pp.77-83
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• 2021

Purpose: The purpose of this in vitro study was to measure and compare the thickness-dependent color dimensions of digital light processing (DLP) three-dimensional (3D) printer and conventional interim restorative resin. Methods: Specimens (N=60) were fabricated using either subtractive manufacturing (S group) or DLP 3D printing (D group) material. All milled and 3D-printed specimens were allocated into three different groups (n=10) according to different thicknesses as follows: 1.0, 1.5, and 2.0 mm. Color measurements in the CIELab coordinates were made using a spectrophotometer under room light conditions (1,003 lux). The color differences (𝚫E^*) between the specimen and control target data were calculated. Data were analyzed using the oneway analysis of variance (ANOVA). Post hoc comparisons were conducted using Tukey's honestly significant difference method (α=0.05 for all tests). Results: The 𝚫L^*, 𝚫a^*, 𝚫b^*, and 𝚫E^* values of interim restorative resin produced by DLP 3D printing were obtained in terms of the specimen's thickness increased compared with the increases by subtractive manufacturing. When the thickness was similar, the color difference between subtractive manufacturing and DLP 3D printing was ≥5.5, which is a value required by the dentist for remanufacturing. Conclusion: Color was influenced by the thickness of the interim restorative resin produced by DLP 3D printing.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제39권5호
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• pp.188-207
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• 2018

Recently, three-dimensional (3D) printing of biological tissues and organ has become an attractive interdisciplinary research topic that combines a broad range of fields including engineering, biomaterials science, cell biology, physics, and medicine. The 3D bioprinting can be used to produce complex tissue engineering scaffolds based on computer designs obtained from patient-specific anatomical data. It is a powerful tool for building structures by printing cells together with matrix materials and biochemical factors in spatially predefined positions within confined 3D structures. In the field of the 3D bioprinting, three major categories of the 3D bioprinting include the stereolithography-based, inkjet-based, and dispensing-based bioprinting. Some of them have made significant process. Each technique has its own advantages and limitations. Compared with non-biological printing, the 3D bioprinting should consider additional complexities: biocompatibility, degradability of printing materials, cell types, cell growth, cell viability, and cell proliferation factors. Numerous 3D bioprinting technologies have been proposed, and some of them have been making great progress in printing several tissues including multilayered skin, cartilaginous structures, bone, vasculature even heart and liver. This review summarizes basic principles and key aspects of some frequently utilized printing technologies, and introduces current challenges, and prospects in the 3D bioprinting.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권2호
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• pp.54-60
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• 2019

최근 3D 프린팅 기술은 산업적인 응용분야의 확대를 위해 다양한 복합소재의 적용이 연구되고 있다. 기존 3D 프린팅 기술은 대부분 플라스틱 소재 위주로 개발되어 왔으며, 세라믹 소재의 경우 물리적, 화학적으로 우수한 물성을 가지고 있음에도 불구하고 상대적으로 3D 프린팅 적용을 위한 연구개발이 초기 단계에 머무르고 있다. 본 연구에서는 DLP(digital light processing) 3D프린팅 공정에 적용을 위해 다양한 입도의 실리카를 기반으로 광경화성 복합소재를 합성하였다. 다양한 적층 방식의 3D 프린팅 기술 중에서 DLP 3D 프린팅 방식은 광경화성 수지에 빛을 조사하여 3차원 기물을 제조하는 기술로 정밀도가 우수하고 다양한 소재 적용성이 높다. 합성된 실리카 복합소재의 충진율에 따른 유변학적 거동분석을 통하여 DLP 3D 프린팅 적용가능성을 확인하였고, 원활하게 적층조형이 잘 이루어지는 것을 확인하였다. 3D 프린팅된 시편의 인쇄 정확도는 디자인과 약 3 % 미만의 차이를 나타내었고, 실리카 입자의 충진율이 80 wt%일 때 34.3 MPa의 강도를 나타내었다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권4호
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• pp.309-317
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• 2019

본 연구는 3D 프린팅 기술에 대한 이론적 고찰과 이를 창의적으로 작품에 접목시킨 도자작품 사례분석을 통하여 3D 프린팅 기술이 도자작품의 조형성과, 예술적 가치에 미치는 영향을 재조명고자 하였다. 이에 작가 7인과 두 디자인팀의 도자작품 사례분석으로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 3D 프린팅 기술을 작품에 접목시킨 디지털제작은 기존의 수작업 방식과 달리 데이터 응용 및 변경이 가능하여 작가의 개성 있는 창작 예술품이 가능하다. 둘째, 새로운 소재와 방식, 첨단 디지털기술로 기존의 도자개념을 벗어난 보다 입체적이고 다채로운 조형물로 표현의 새로운 패러다임을 만들어 나가고 있었다. 앞으로 3D 프린팅에 대한 계속적인 연구와 활용으로 발전하는 디지털 기술에 부합하는 새로운 방법론을 찾아내고 실현하여, 미적 가치와 아름다움을 가진 도자디자인의 새로운 가치가 재창조되기를 기대해본다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제9권1호
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• pp.11-16
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• 2020

3D 프린팅은 주목받는 신기술의 하나로 많은 관심을 받고 있다. 3D 프린팅을 하기 위해서는 먼저 3D 모델을 생성한 후, 이를 프린터가 인식할 수 있는 G-code로 변환하여야 한다. 대개 3D 모델은 페이셋이라고 하는 조그만 삼각형으로 면을 표현하는데, 모델의 크기나 정밀도에 따라 페이셋의 개수가 매우 많아져서 변환에 많은 시간이 걸리게 된다. 아파치 하둡은 대용량 데이터의 분산처리를 지원하는 프레임워크로서 그 활용 범위가 넓어지고 있다. 본 논문에서는 3D 모델을 G-code로 변환하는 작업을 효율적으로 수행하기 위해 하둡을 활용하고자 한다. 이를 위해 2단계의 분산 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘은 여러 페이셋들을 먼저 Z축 값으로 정렬한 후, N등분하여 여러 노드에서 독립적으로 분산처리하도록 되어 있다. 실제 분산처리는 전처리 - 하둡의 Map - Shuffling - Reduce의 4 단계를 거쳐 구현되었다. 최종적으로 성능 평가를 위해 테스트용 3D 모델의 크기와 정밀도에 따른 처리 시간의 효율성을 보였다.

• 방사선산업학회지
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• 제17권2호
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• pp.173-181
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• 2023

3D printing is a technology that can transform and process computerized data obtained through modeling or 3D scanning via CAD. In the medical field, studies on customized 3D printing technology for clinical use or patients and diseases continue. The importance of research on filaments and molding methods is increasing, but research on manufacturing methods and available raw materials is not being actively conducted. In this study, we compare the characteristics of each material according to the manufacturing method of the phantom manufactured with 3D printing technology and evaluate its usefulness. We manufactured phantoms of the same size using poly methyl meta acrylate (PMMA), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), and Poly Lactic Acid (PLA) based on the international standard phantom of aluminum step wedge. We used SITEC's radiation generator (DigiRAD-FPC R-1000-150) and compared the shielding rate and line attenuation coefficient through the average after shooting 10 times. As a result, in the case of the measured dose transmitted through each phantom, it was confirmed that the appearance of the dose measured for phantoms decreased linearly as the thickness increased under each condition. The sensitivity also decreased as the steps increased for each phantom and confirmed that it was different depending on the thickness and material. Through this study, we confirmed that 3D printing technology can be usefully used for phantom production in the medical field. If further development of printing technology and studies on various materials are conducted, it is believed that they will contribute to the development of the medical research environment.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제14권6호
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• pp.379-387
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• 2022

PURPOSE. The aim of this study is to compare the casts obtained by using conventional techniques and liquid crystal display (LCD) three-dimensional (3D) print techniques in the All-on-4 treatment concept of the edentulous mandibular jaw. MATERIALS AND METHODS. In this study, a completely edentulous mandibular acrylic cast (typodont) with bone-level implants placed with the Allon-4 technique served as a reference cast. In this typodont, impressions were taken with the conventional technique and dental stone casts were obtained. In addition, after scanning the acrylic cast in a dental laboratory scanner and obtaining the Standard Tessellation Language (STL) data, 3D printed casts were manufactured with a 3D printing device based on the design. The stone and 3D printed casts were scanned in the laboratory scanner and STL data were obtained, and then the interimplant distances were measured using Geomagic Control X v2020 (3D Systems, Rock Hill, SC, USA) analysis software (n = 60). The obtained data were statistically evaluated with one-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey's pairwise comparison tests. RESULTS. As a result of the one-way ANOVA test, it was determined that the stone casts, 3D printed casts, and reference cast values in all distance intervals conformed to the normal distribution and these values had a significant difference among them in all distance intervals. In Tukey pairwise comparison test, significant differences were found between casts at all distance intervals. In all analyses, the level of significance was determined as .05. CONCLUSION. 3D printed casts obtained with a 3D LCD printing device can be an alternative to stone casts when implants are placed in edentulous jaws. [J Adv Prosthodont 2022;14:379-87]

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.523-541
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• 2023

3D 프린터의 활용이 높아짐에 따라 발생하는 화학물질에 대한 노출 빈도가 증가하고 있다. 그러나 3D 프린팅 발생 화학물질의 독성 및 유해성에 대한 연구는 미비하며, 분자 구조 데이터의 결측치로 인해 in silico 기법을 사용한 독성예측 연구는 저조한 실정이다. 본 연구에서는 화학물질의 분자구조 정보를 나타내는 주요 분자표현자의 결측치를 보간하여 3D 프린팅의 독성 및 유해성을 예측한 Data-centric QSAR 모델을 개발하였다. 먼저 MissForest 알고리즘을 사용해 3D 프린팅으로 발생되는 유해물질의 분자표현자 결측치를 보완하였으며, 서로 다른 4가지 기계학습 모델(결정트리, 랜덤포레스트, XGBoost, SVM)을 기반으로 Data-centric QSAR 모델을 개발하여 생물 농축 계수(Log BCF)와 옥탄올-공기분배계수(Log Koa), 분배계수(Log P)를 예측하였다. 또한, 설명 가능한 인공지능(XAI) 방법론 중 TreeSHAP (SHapley Additive exPlanations) 기법을 활용하여 Data-centric QSAR 모델의 신뢰성을 입증하였다. MissForest 알고리즘 기반 결측지 보간 기법은, 기존 분자구조 데이터에 비하여 약 2.5배 많은 분자구조 데이터를 확보할 수 있었다. 이를 바탕으로 개발된 Data-centric QSAR 모델의 성능은 Log BCF, Log Koa와 Log P를 각각 73%, 76%, 92% 의 예측 성능으로 예측할 수 있었다. 마지막으로 Tree-SHAP 분석결과 개발된 Data-centric QSAR 모델은 각 독성치와 물리적으로 상관성이 높은 분자표현자를 통하여 선택함을 설명할 수 있었고 독성 정보에 대한 높은 예측 성능을 확보할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 방법론은 다른 프린팅 소재나 화학공정, 그리고 반도체/디스플레이 공정에서 발생 가능한 오염물질의 독성 및 인체 위해성 평가에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.186-199
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• 2016

구두를 제작하는 기본 틀인 라스트는 3차원 형상과 관련된 정보와 기술이 총체적으로 집약된 결과물이다. 해외에서는 이미 3D 프틴팅 기술을 이용한 구두 제작이 상용화 단계에 도달하였으나, 국내에서는 아직 도입 초기 단계이다. 본 연구에서는 국내 제화산업의 경쟁력 확대를 위해, 3D 스캐닝, 3D 모델링, 3D 프린팅의 첨단 기술로 구성된 3D 제작 프로세스를 라스트 제작에 도입하였다. 이를 위해, 2010년도 SizeKorea에서 3D 스캔한 30대 남성 200명의 3D 발 형상을 사용하여, 요인분석, 군집분석을 실시하고, 3개의 발 유형을 분류한 후, 각 유형별 대표모델을 선정하였다. 대표모델들의 3D 스캐닝 형상에서 XY, YZ, XZ평면의 단면도들을 추출하고, 라스트 모델링의 스케치 단면으로 사용하였다. Solidworks CAD를 사용하여 라스트를 3D 모델링하였으며, 보급형 3D 프린터인 MakerBot Replicator2로 3D 프린팅 하였다. 본 연구 결과는 국내 제화산업에서 3D 프린팅 기술의 상용 가능성을 보여주었다. 3D 스캐닝, 3D 모델링, 3D 프린팅의 3단계 생산설계 방식은 향후 의류패션산업 전 분야에서 폭넓게 사용될 것으로 기대된다.