• 한국안광학회지
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• 제18권3호
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• pp.231-239
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• 2013

목적: 안경테의 형판제작을 위한 자동취형기 개발을 위해 설계하고 제작하고자 한다. 방법: 자동취형기의 주요 설계도를 캐드로 그려서 제작에 필요한 정보를 얻었다. 이 데이터를 기본으로 자동취형기 개발을 위해 시제품을 제작하였다. 결과: 자동취형기는 형판가공부, 조작판넬, 안경테장착부, 탐침자부로 구성되었다. 형판가공부는 절삭부, 플라스틱 형판 고정부, 형판 이탈핀 그리고 형판 절삭시 소음을 최소화시키기 위한 방음덮개로 구성하였다. 조작판넬은 메인 P.C.B.와 서로 연결 및 작동되게 설계하였다. 탐침자가 $1.8^{\circ}$ 각도로 안경테 삽입부를 스캐닝해서 얻은 좌표값에 대한 엔코딩한 값을 통해 삽입부의 정보를 얻게 되었다. 스캐닝이 시작된 후에는 오른쪽 방향과 왼쪽방향으로 작동된다. 통신연결부는 RS232C 전송방식으로 자동취형기에서 외부 장치로 안경테 렌즈삽입부의 정보를 전송하여 형판 없이도 안경렌즈를 가공할 수 있었다. 형판의 절삭치수의 오차율을 평가하기 위해 일원배치분산분석한 결과 F값과 P값은 0.510과 0.601로 나와서, 자동 취형기에서 가공된 형판의 ${\Phi}22mm$, ${\Phi}55mm$ 그리고 ${\Phi}62mm$ 절삭 치수의 오차율은 크기에 따라 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 개발된 자동취형기의 평균 절삭 오차값은 0.0274 mm으로 나타났다. 결론: 자동취형기를 설계 및 제작하여 시제품 제작에 성공하였다. 자동취형기의 역할은 안경테를 측정하여 안경테에 맞는 정확한 렌즈삽입부의 크기를 얻는 것이다. 자동취형기로부터 얻어진 정보값은 외부장치로 보내져 형판 없이 안경렌즈를 연삭가공 한다. 또한, 시제품은 안경테에 맞는 형판을 만들 수 있다. 연구개발 된 시제품을 통해 안경사들이 편리하게 형판제작이 가능하고, 과거 보다 안경 조제가공이 보다 효율적이게 작업이 이루어질 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제53권2호
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• pp.120-127
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• 2015

목적: 4종의 임플란트 나사산이 골유착 중간과정과 완료 이후 단계에서 보이는 응력분산 특성을 평가하고자 한다. 재료 및 방법: 실린더형 몸체(외경 4.1 mm 길이 10 mm)에 이전연구에서 식립 특성이 우수하게 평가되었던 V-자형 나사산과 다른 3종(buttress형, reverse buttress형, square형)의 나사산을 가진 4종의 임플란트가 악골에 매식된 복합체 모델을 CAD 프로그램으로 제작하였다. 지대주 상부에 100 N의 힘을 임플란트 장축과 30도 방향으로 부하하고 인접골 응력분포를 유한요소 해석하였다. 응력분산 특성이 골유착 진척 상태에 따라 달라질 수 있다는 가정하에 임플란트/골 계면을 골유착 미숙단계와 골유착 완료단계의 두 가지로 구분하여 분석하였다. 골유착 미숙단계는 임플란트/골 계면을 비선형 contact 조건(마찰계수 0.3)으로 모사하였고, 골유착이 완료된 단계에 대해서는 계면이 충분히 결합된 것으로 간주하여 접합(bonding) 조건을 부여하였다. 결과: 골유착 정도에 따라 임플란트의 응력분산 특성이 달라졌다. 골유착 미숙단계에서는 골응력과 나사산에 따른 응력 특성의 차이도 상대적으로 컸고 골유착 완료단계에서는 골응력의 절대값과 나사산간 차이가 모두 감소하였으며, V-자형 나사산의 응력분산 특성은 골유착 미숙 및 완료단계에서 모두 4종 나사산의 중간 정도였다. 이로부터 나사산 디자인의 차이는 임플란트 식립후 골유착이 진행되는 과정까지 영향을 미치며, 일단 골유착이 완료되면 나사산의 영향은 급격히 감소할 것임을 추론할 수 있었다. 결론: V-자형 나사산의 응력분산 특성은 골유착이 이루어지는 단계와 완료된 이후 단계 전기간 동안 4종 나사산의 중간 정도였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권2호
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• pp.70-79
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• 2020

목적: 상악 임플란트 피개의치에서 유지장치 종류와 구개 피개 유무에 따른 응력분포를 3차원 유한요소분석법을 통해 알아보고자 한다. 연구 재료 및 방법: CAD를 이용하여 전방부에 4개의 임플란트를 식립한 4종류의 상악 임플란트 피개의치에 대한 3차원 모델을 디자인하였다. 1) Ball-F: 볼 유지장치를 사용하고 구개를 피개한 군, 2) Ball-P: 볼 유지장치를 사용하고 구개를 피개하지 않은 군, 3) Bar-F: 바 유지장치를 사용하고 구개를 피개한 군, 4) Bar-P: 바 유지장치를 사용하고 구개를 피개하지 않은 군. 응력분석은 유한요소 분석 프로그램인 ANSYS Workbench Ver. 14를 사용하였으며, 편측 저작의 상황을 고려하여 우측 제1대구치에 100 N의 정적하중을 적용하여 임플란트, 임플란트 주위 골, 점막에 발생하는 최대 응력값을 기록하였다. 결과: 볼 유지장치를 사용한 군이 바 유지장치를 사용한 군보다 임플란트 및 임플란트 주위골에 발생하는 최대 응력값이 작았다. 하지만 점막에서의 최대 응력값은 그 반대로 나타났다. 구개를 피개하면 유지장치의 종류와 무관하게 임플란트, 임플란트 주위 골, 점막 모두에서 최대응력값이 작아졌다. 결론: 본 연구의 한계 내에서 상악동 전방부에 4개의 임플란트를 식립하여 수복된 피개의치에서 바 유지장치보다는 볼 유지장치를 사용하고 구개를 완전히 피개하는 경우가 임플란트와 임플란트 주위 골의 응력분산에 효과적이다.

• 대한치과보철학회지
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• 제58권3호
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• pp.177-184
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• 2020

목적:본 연구의 목적은 절삭가공과 적층가공으로 제작한 의치상과 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도를 열중합형 의치상과 직접 첨상용 레진의 인장 결합강도와 비교 및 평가하여 절삭가공과 적층가공으로 제작한 의치상의 직접 첨상을 임상에 활용하고자 하는 것이다. 재료 및 방법:열중합형 의치상 레진(Lucitone 199), 절삭가공용 의치상 레진(VITA VIONIC BASE), 적층가공용 의치상 레진(NextDent Base)을 이용해 가로 25 mm × 세로 25 mm × 높이 3 mm의 직육면체 형태로 제작하였다. 제작한 의치상 레진 시편을 30일간 37℃ 증류수에 보관한 뒤, 건조하여 자가중합형 polyethyl methacrylate (PEMA) 직접 첨상용 레진(REBASE II Normal)을 사용해 결합하였다. 절삭가공과 적층가공용 의치상 레진을 실험군으로, 열중합형 의치상 레진을 대조군으로 설정하고 각 군 당 10개의 시편을 제작하였다. 모든 시편을 24시간 동안 37℃ 증류수에 보관한 뒤 꺼내어 만능시험기를 이용해 10 mm/min의 cross head speed로 인장결합강도를 측정하였고, 파절 양상을 관찰하여 접착 파절, 응집 파절, 혼합 파절로 분류하였다. 의치상의 제작 방법에 따른 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도를 일원배치 분산분석으로 분석하였고 사후검정(Bonferroni's method)을 시행하였다 (α= .05). 결과:절삭가공용 의치상 레진과 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도(2.33 ± 0.39 MPa)는 열중합형 의치상과 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도(2.45 ± 0.39 MPa)와 통계적으로 유의성 있는 차이가 없었다 (P > .999). 적층가공한 의치상 레진과 직접 첨상용 레진과의 인장결합강도(1.23 ± 0.36 MPa)는 나머지 두 군보다 유의성 있게 낮았다 (P < .001). 열중합형과 절삭가공한 의치상에서는 혼합 파절이 가장 많이 나타났으며, 적층가공한 의치상에서는 혼합 파절과 접착 파절이 동일한 빈도로 나타났다. 결론:직접 첨상용 레진과 다양한 방법으로 제작한 의치상의 인장결합강도를 비교하였을 때 적층가공으로 제작한 의치상은 절삭가공으로 제작한 의치상, 열중합형 의치상보다 유의하게 낮은 인장결합강도를 보였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권4호
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• pp.395-404
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• 2021

목적: 본 연구의 목적은 절삭가공이 순차적으로 진행됨에 따른 왁스 디스크의 구조적 안정성의 변화가 보철물의 적합도에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 삭제된 상악 제1대구치 인공치아를 이용하여 Ni-Cr 합금 표준모형을 제작하였고, 이를 스캔하여 크라운을 디자인한 뒤 왁스 디스크를 절삭가공하고 매몰 및 Ni-Cr 합금으로 주조하여 보철물을 제작하였다. 단일 왁스 디스크 내에서 중앙에 일렬로 위치한 납형들은 가장 처음 절삭가공 되는 WM1군부터 마지막에 절삭가공 되는 WM5군으로 총 5개의 군을 설정하였고 각 군의 수는 10개로 하였다. 적합도는 실리콘 레플리카 방법을 이용하여 변연 간극, 축면 간극, 선각간극, 교합면 간극을 측정하였다. 측정값은 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 사용하여 유의 수준은 95%로 그룹 간의 차이를 평가한 뒤, 사후 분석을 위해 Tukey HSD test를 시행하였다(α = .05). 결과: 각 군의 변연 간극은 WM1군(40.41 ± 2.15 ㎛), WM2군(40.44 ± 2.23 ㎛), WM3군(39.96 ± 2.25 ㎛), WM4군(39.96 ± 2.48 ㎛), WM5군(40.57 ± 2.53 ㎛)으로 각 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 축면 간극, 선각 간극, 교합면 간극에서도 각 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 단일 절삭가공용 왁스 디스크 내에서 순차적 절삭가공 시 크라운의 내면 및 변연 적합도는 절삭 순서에 영향 받지 않는 것으로 보인다.

• 대한지역사회영양학회지
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• 제26권5호
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• pp.327-336
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• 2021

본 연구는 전반적 신체기능 소실, 음식 섭취량의 만성적 저하의 특징을 갖는 치매노인에서 만성적 영양불량 해소에 도움을 줄 수 있도록 수분이나 영양소의 보충을 위한 스낵 개념의 식품을 제공하는 맞춤형 용기를 개발하고자 하였다. 아이디어 창출 협의체 구성 후 선행연구 탐색 및 브레인스토밍을 통하여 포도 모양의 디자인이 적합하다고 판단하였다. 드로잉 스케치와 점토모형 제작 후 시제품 제작을 위해 개인니즈를 충족시키며 소규모 제작에 적합하다고 알려진 3D 프린팅 기술을 적용하였다. 3차원 설계는 3D CAD 소프트웨어 SolidWorks을 이용하였고 한국인의 영양소섭취기준과 관련 선행연구 및 기존 연구결과를 종합하여 용기 당 최대 수분제공량 및 수치를 결정하였다. 필라멘트를 녹인 뒤 층층이 쌓아올리는 출력 방식(FDM) 3D 프린터(DP200)를 사용하였고 식품용기 위생과 안전을 고려하여 사전유해물질 인준이 확인된 옥수수 전분 유래 PLA 필라멘트를 이용해 출력하였다. 용기 당 수분을 기준으로 수분 섭취기준대비 30%를 충족하는 285 mL를 설정하였다. 제작 크기를 고려하여 포도 알맹이는 총 6개로 결정되었다. 알맹이 1개당 47.5 mL의 수분제공이 가능하였는데, 이를 통해 반지름 2.25 cm의 반 구로 설계하였다. 이때 사이 간격을 4 mm로 설정하였다. 사용 시 안전사고 예방을 위해 조작이 쉽고 모나거나 뾰족하지 않은 외형을 갖추며 위생을 위한 뚜껑도 설계하였다. 인지기능이 저하된 치매노인이 해당 용기를 사용할 때 흥미를 느끼고 식사섭취 중 교육 교구로 응용될 수 있도록 뚜껑과 포도 알맹이 바닥면에 숫자를 각인하여 최종 출력 및 조립하였다. 조립 시 수동 작업이 요구된 점은 3D 프린팅 기술의 대표적 장점인 편리성에 반하는 점으로 향후 보완논의가 필요하다고 사료된다. 신체기능이 퇴화되어 만성적으로 섭취량이 제한된 치매 노인에게 단순 섭취 증량을 권고하기에는 무리가 있으므로 맞춤형 영양중재 실시는 상당히 중요하다. 따라서 추후 연구를 통해 개발된 치매노인 전용 식품섭취용기의 만족도 분석을 실시하고 영양밀도를 높인 전용 음식 개발 과정이 논의되어야 하겠다. 4차 산업 핵심기술인 3D 프린팅을 연구에 적용하여 아이디어 구현에 정확도와 편의성이 확인되었으나 관련 기술수준에 따라 발생하는 비용 지출과 외부 전문가 의존에 대한 한계점은 향후 해결이 필요한 부분이라 사료된다. 추후 영양중재 도구개발 시 연구 다양성을 위해 식품영양 전공자에게 해당기술의 융합교육을 통한 자급 활용 빈도를 높이고 진입장벽을 낮추기 위한 다방면의 시도가 필요하겠다.

• 대한치과보철학회지
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• 제61권3호
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• pp.189-197
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• 2023

목적. 절삭 및 적층 가공 방식으로 제작한 임시 보철물 레진 블록과 재이장용 자가중합레진의 전단결합강도를 비교 평가하고자 하였다. 재료 및 방법. 레진 블록 시편의 제작방식에 따라 4개의 군으로 나누었고 subtractive manufacturing (SM), additive manufacturing stereolithography apparatus (AMS), additive manufacturing digital light processing (AMD), conventional self-curing (CON)의 방식으로 각 20개씩 레진 시편을 제작하였다. 제작 방식에 따른 레진 블록 시편과 재이장용 자가중합레진의 결합을 위해 시편의 표면에 실리콘 몰드를 이용하여 동일한 위치에 재이장 레진을 주입하여 중합하였다. 만능재료시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하였고 주사전자현미경으로 접착 계면의 파절 양상을 확인하였다. 실험군 간 비교를 위해 일원배치 분산분석과 사후 검정으로 Tukey test를 실시하였다(α = .05). 결과. 전단결합강도는 CON, SM, AMS, AMD군 순으로 높았다. CON군은 AMS군, AMD군과 유의한 차이가 있었고(P < .01) SM군과 유의한 차이가 없었다(P > .05). SM군은 AMD군과 유의한 차이가 있었고(P < .01) AMS군과 유의한 차이가 없었다(P > .05). AMS군은 AMD군과 유의한 차이가 있었다(P < .001). 파절 양상은 CON군, AMS군에서 혼합 파절이 높은 빈도로 나타났으며 SM군, AMD군에서 접착 파절이 높은 빈도로 나타났다. 결론. 절삭 및 적층 가공 방식으로 제작한 임시 보철물 레진 블록과 재이장용 자가중합 레진과의 전단결합강도에서 절삭 가공 방식(SM군)은 CON군보다 낮은 결합강도를 보였지만 유의한 차이를 보이지 않았다. 적층 가공 방식(AMS군, AMD군)은 CON군보다 유의하게 낮은 결합강도를 보였으며, AMD군이 가장 낮은 결합강도를 보였고 AMD군은 SM군과도 유의한 차이를 보였다.