• 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.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.65-73
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• 2017

Purpose 3D 프린팅 기술은 3D 스캔이나 모델링을 통하여 적측가공 방식으로 제작하는 기공기술로서 금형 없이 직접 생산이 가능하고 빠른 시간 내에 제작이 가능하여 최근 다양한 산업분야에서 본격적으로 적용되고 있다. 3D 프린팅 기술은 의료분야에 있어, 영상의학 및 방사선 치료분야에서 다양하게 활용되고 있지만 핵의학 분야에서는 관련 연구가 미비한 실정이다. 그러므로 본 연구는 기존에 적용되고 있는 핵의학분야 팬텀과 3D 프린팅 기술로 제작된 텀의 특성을 비교하고 적용 가능성을 평가하는데 목적을 두었다. Materials and Methods 방사선 투과도 변화측정 국제기준 팬텀인 알루미늄(Aluminum) 계단 쐐기(step wedge)를 기준($140mm{\times}62mm{\times}35mm$)으로 PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate)와 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)재질로 각각 동일한 크기의 팬텀을 제작하였다. PMMA 팬텀은 핵의학 분야에서 주로 적용되는 팬텀의 성분과 동일한 소재로 제작하였고, ABS 팬텀 제작은 3D 프린팅 기술의 액체 기반형의 SLA(Stereo Lithography Apparatus)기법을 사용하여 제작하였다. 본 연구는 SPECT/CT장비 BrightView XCT(Philips Health Care, Cleveland, USA)를 이용하였다. 영상 획득은 Rectangular Flood phantom(Biodex, New York, USA) $^{99m}TcO_4$ 3, 6 mCi와 $^{57}Co$ lood phantom(adqual, New Hampshire, USA) $^{57}Co$ 20 mCi를 이용하여 Aluminum, PMMA, ABS 팬텀에 대해 60 min 리스트모드(List mode)로 획득하였다. 획득한 영상의 분석을 위해 관심영역(ROI)을 설정하여 각 팬텀의 단계별로 평가하였다. Results 방사선원의 종류 및 방사선량에 따라 ABS 팬텀의 계수치는 PMMA 팬텀의 계수치와 유사한 값을 나타내며, 두께의 증가에 따라 선형적으로 감소하였다. Aluminum, PMMA, ABS 팬텀의 선감약계수를 비교했을 때, Aluminum 팬텀의 선감약계수는 나머지 두 팬텀보다 수치가 높았고, PMMA, ABS 팬텀에서는 근사치의 선감약계수가 나타났다. Conclusion 3D 프린팅 기술로 제작된 ABS 팬텀을 기준으로 PMMA 팬텀은 두께가 증가함에 따른 계수치의 변화가 유사하게 선형적으로 감소하였고, 선감약계수도 근사치로 나타내었다. ABS 팬텀의 핵의학적 적용 가능성을 확인할 수 있었으며, 추후 연구를 통해 세부적인 교정치(correction value)를 적용한다면 활발한 적용이 가능하리라 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권3호
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• pp.50-56
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• 2013

폐 디스플레이에서 발생하는 플라스틱을 재활용하여 실용적이고 경제성 있는 재생복합소재의 개발에 기여할 목적으로 ABS/PE(50/50과 20/80), ABS/GF (90/10) 복합 소재의 조성이 연신율에 미치는 효과를 연구하였다. PE 함량을 50%에서 80%로 증가시킨 폐플라스틱 재생복합소재의 인장시험 결과 전반적으로 연신율이 2.4%에서 13%로 증가하는 것이 관찰되었으나 유리섬유 첨가 시 인장강도와 연신율 모두 현저하게 감소하였다. 이러한 사실에 비추어 볼 때 PE의 함량에 따라 인장강도 등 다양한 기계적 특성의 조절이 가능함을 알 수 있었고 무엇보다도 플라스틱 사출성형에 투입되는 재생복합소재의 특성 중 아주 중요한 연신율을 향상시키는데 PE의 효과가 현저함을 알 수 있었다. 이는 ABS 자체의 우세한 비정질성이 결정성을 띈 PE의 첨가로 인해서 광범위하게 결정화된 결과 폐플라스틱 입자들 사이의 전단 응력이 감소하기 때문인 것으로 간주된다.

• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.103-107
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• 2014

이축압출공정을 이용하여 poly(acrylonitrile-butadiene-styrene)(ABS)에 titanium dioxide($TiO_2$), barium sulfate($BaSO_4$), calcium carbonate($CaCO_3$)를 함량별로 첨가하여 복합체 쉬트를 제조하였고 복합체 쉬트의 반사율과 굴곡 탄성률을 측정하였다. ABS에 첨가된 충전제의 분산성이 우수한 것을 형태학을 통해 알 수 있었다. $TiO_2$와 $BaSO_4$의 함량에 따라 복합체 쉬트의 반사율이 증가하였고, 특히 $TiO_2$ 20 wt%에 $BaSO_4$를 5~20 wt%를 첨가한 복합체 쉬트의 경우 반사율이 95%이상이 얻어졌다. 굴곡 탄성률 또한 $TiO_2$와 $BaSO_4$의 함량에 따라 증가하여 $ABS/TiO_2/BaSO_4$ 조성비 85/10/5(w/w/w)의 1864 MPa에서 $ABS/TiO_2/BaSO_4$ 조성비 55/20/25(w/w/w)의 3134 MPa로 증가하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.344-351
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• 2019

본 연구에서는 수축 및 팽창 소음 발생 메커니즘을 분석하고, 냉장고 운전 중에 소음발생 빈도를 줄이기 위한 효과적인 방법을 제안하였다. 냉장고의 수축팽창음 발생 시에 제품의 품질비용 상승에 영향을 주기 때문에 저감이 필요하다. 먼저, 무향실에서 측정된 음압 신호를 이용하여 주파수 스펙트럼 분석을 수행하여 소음의 특성과 발생 빈도를 분석하였다. 둘째, 열변형 해석을 수행하여 소음원의 위치를 예측했다. 분석결과에서 가장 큰 열변형은 냉동실의 왼쪽 내부 케이스의 중간에서 발생하였다. 또한 음원 위치의 가속도 레벨을 평가한 결과, 소음을 발생시키는 내부 부품이 냉동실의 세 번째 선반임을 알 수 있었다. 냉장고의 중앙 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 두께 증가에 의한 열변형 저감을 통하여 수축팽창음을 저감할 수 있는 방법을 제안하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권4호
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• pp.343-350
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• 2021

3D printing technology is an additive manufacturing technology produced through 3D scanning or modeling method. This technology can be produced in a short time without mold, which has recently been applied in earnest in various fields. In the medical field, 3D printing technology is used in various fields of radiology and radiation therapy, but related research is insufficient in the field of nuclear medicine. In this study, we compare the characteristics of traditional nuclear medicine phantom with 3D printing technology and evaluate its applicability in clinical trials. We manufactured the same size phantom of poly methyl meta acrylate(PMMA) and acrylonitrile butadiene styrene(ABS) based on the aluminum step wedge. We used BrightView XCT(Philips Health Care, Cleveland, USA) SPECT/CT. We acquired 60 min list mode for Aluminum, PMMA and ABS phantoms using Rectangular Flood Phantom (Biodex, New York, USA) ^99mTcO₄ 3 mCi(111 MBq), 6 mCi (222MBq) and ⁵⁷Co Flood phantom(adq, New Hampshire, USA). For the analysis of acquired images, the region of interest(ROI) were drawn and evaluated step by step for each phantom. Depending on the type of radioisotope and radiation dose, the counts of the ABS phantom was similar to that of the PMMA phantom. And as the step thickness increased, the counts decreased linearly. When comparing the linear attenuation coefficient of Aluminum, PMMA and ABS phantom, the linear attenuation coefficient of the aluminium phantom was higher than that of the others, and the PMMA and ABS phantom had similar the linear attenuation coefficient. Based on ABS phantom manufactured by 3D printing technology, as the thickness of the PMMA phantom increased, the counts and linear attenuation coefficient decreased linearly. It has been confirmed that ABS phantom is applicable in the clinical field of nuclear medicine. If the calibration factor is applied through further research, it is believed that practical application will be possible.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-13
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• 2022

Household refrigerator cabinets must undergo cyclic testing at -20 ℃ and 65 ℃ for quality control (QC) after their production is complete. These cabinets were assembled from different materials, including acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyurethane (PU) foam, and steel plates. However, different thermal expansion values could be observed owing to differences in the mechanical properties of the materials. In this study, a technique to predict delamination on a refrigerator wall caused by thermal deformation was developed. The mechanical properties of ABS and PU foams were tested, theload factors causing delamination were analyzed, delamination was observed using a high-speed camera, and comparison and verification in terms of stress and strain were performed using a finite element model (FEM). The results indicated that the delamination phenomenon of a refrigerator wall can be defined in two cases. A method for predicting and evaluating delamination was established and applied in an actual refrigerator. To determine the effect of temperature changes on the refrigerator, strain measurements were performed at the weak point and the stress was calculated. The results showed that the proposed FEM prediction technique can be used as a basis for virtual testing to replace future QC testing, thus saving time and cost.

• 한국임상수의학회지
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• 제40권4호
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• pp.268-275
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• 2023

In this paper, we designed 3D-printed orthopedic splint models for patient-specific external coaptation on fracture healing and analyzed the stability of the models through finite element method (FEM) analysis under compressive load conditions. Polylactic acid (PLA) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) based 3D splint models of the thicknesses 1, 3, 5 and 7 mm were designed, and Peak von Mises stress (PVMS) and maximum displacement (MD) of the models were analyzed by FEM under compressive loads of 50, 100, 150, and 200 N. The FEM results indicated that PVMS and MD values, regardless of material, had a negative correlation with the thickness of the models and a positive correlation with the compressive load. There was a risk of splint deformation under conditions more extreme than 100 N with 5 mm thickness. For successful clinical application of 3D-printed orthopedic splints in veterinary medicine, it is recommended that the splint should be produced not less than 5 mm thickness. Also, it is expected to be stable when the splint is applied to situations with a compressive load of 100 N or less. There is an advantage of overcoming the limitations of the existing bandage method through 3D-printing technology as well as verifying the stability through 3D modeling before application. Such 3D printing technology will be widely used in veterinary medicine and various fields as well as orthopedics.

• Korean Membrane Journal
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• 제5권1호
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• pp.36-42
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• 2003

A Prediction of pervaporation performance was studied by solubility parameter calculation approach for the benzene/cyclohexane mixture system using rubbery blend membrane with various solubility parameters. The solubility parameter of the rubbery blend membranes were controlled with different blend ratio of the poly(acrylonitrile-co-butadiene), poly(styrene-co-butadiene) and poly(vinyl chloride). Screening of blend formulations was accomplished by simple swelling tests. When the content of NBR is increased, the swelling of both benzene and cyclohexane are decreased. However, the ratio of benzene swelling to swelling by cyclohexane (the swelling selectivity) increases. The same is true for blends in which the PVC content is increased. Adoption of a solubility parameter calculation provides an a priori methodology for seeking the best blend formulation.

• Elastomers and Composites
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• 제57권1호
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• pp.9-12
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• 2022

Herein, a facile approach for the development of effective and low-cost carbon precursors from acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) rubber is reported. ABS rubber with a negligible char yield can be converted into an excellent carbon precursor with approximately 54% char yield under a nitrogen atmosphere at 800℃ by simple iodine doping and subsequent heating at 110℃ under an inert atmosphere. The enhanced char yield is attributed to the improved intermolecular interactions between the ABS chains caused by the formation of covalent bonds between the butadiene segments, along with the newly developed charge-charge interactions and other indiscriminate radical-radical couplings. The charges and radicals involved in these interactions are also generated by iodine doping. We believe that this study will be useful for the development of low-cost carbon precursors.