• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.136-142
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• 2018

3D 프린팅 공법으로 알려진 적층 공정 기술은 지속적인 소재 개발을 바탕으로 모형 제작부터 상용화 부품 제작까지 활용도를 확장하고 있다. 최근 들어 고강도 엔지니어링 플라스틱 소재 중의 하나인 polyamide (폴리아미드) 계열의 고분자를 활용하여 경량화 및 고강도의 부품을 제작하는 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 이번 연구에서는 polyamide 12 (PA12) 소재를 대상으로 Izod 충격 특성을 분석하였다. 시편 제작을 위해 기계적 특성이 우수한 선택적 레이저 소결 (Selective Laser Sintering) 공정 방식을 적용하였으며, PA12 및 글라스 비드 (glass bead) 보강 PA12 소재로 구분하여 제작하였다. 시편은 제작 플랫폼 상의 제작방향 별로 구분하였으며, 각 시험편을 $-25^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $60^{\circ}C$의 시험온도 환경에서 Izod 테스트를 진행하였다. 그 결과로, 각 PA12 및 글라스 비드 보강 PA12의 충격강도 값은, $25^{\circ}C$시험온도에서 제작방향이 수직인 경우 평행 시편 대비하여 48.8% 및 16.3%의 충격강도 값 저하를, 시험 온도에 따른 영향으로는 평행 시편을 기준으로 $60^{\circ}C$의 충격강도 값이 $-25^{\circ}C$ 대비하여 46.5% 및 20.4% 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.319-325
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• 2018

3D 프린팅 (적층 공정) 기술은 소재와 공정기술의 지속적인 연구개발을 토대로 초기 모형 제작 활용으로부터 현재는 산업현장의 양산형 부품 제작까지 그 쓰임새가 확대되고 있다. 3D 프린팅의 대표적인 고분자 소재로서 고강도 엔지니어링 플라스틱의 하나인 polyamide (폴리아미드) 계열의 소재는 제품의 경량화 및 내구성의 장점으로 자동차용 부품 제작에 주로 활용된다. 이번 연구에서는 적층기법 중 제작품의 물성이 우수한 선택적 레이저 소결 기법 (Selective Laser Sintering)을 적용하여 polyamide 12 (PA12) 및 글라스 비드 (glass bead) 보강 PA12 소재 2가지를 대상으로 시편을 제작하고 온도에 따른 굴곡특성을 분석하였다. 작업 플랫폼 기준으로 $0^{\circ}$, $45^{\circ}$, $90^{\circ}$ 방향으로 각 시편을 제작 후, $-25^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $60^{\circ}C$ 등 3개 시험온도 환경에서 굴곡 테스트를 진행하였다. 그 결과로, PA12 는 $-25^{\circ}C$ 에서 $90^{\circ}$ 제작 방향이, $25^{\circ}C$ 와 $60^{\circ}C$에서는 $0^{\circ}$ 제작방향이 최대 굴곡강도를 가졌다. 글라스비드 보강 PA12는 제작방향이 $0^{\circ}$인 겨우 모든 시험온도에서 최대 굴곡강도 값을 보였다. 두 소재의 서로 다른 굴곡강도 변화 경향은 굴곡시험시 발생하는 응력 종류에 따라 적층 레이어 평면 방향에 의한 영향이 서로 다르기 때문으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.732-737
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• 2005

Distal 3D Real Object Duplication System(RODS) consists of 3D Scanner and Solid Freeform Fabrication System(SFFS). It is a device to make three-dimensional objects directly from the drawing or the scanning data. In this research, we developed an office type SFFS based on Three Dimensional Printing Process and a industrial SFFS using Dual Laser. An office type SFFS applied sliding mode control with sliding perturbation observer(SMCSPO) algorithm for control of this system. And we measured process variables about droplet diameter measurement and powder bed formation etc. through experiments. Also, in order to develop more elaborate and speedy system for large objects than existing SLS process, this study applies a new Selective Multi-Laser Sintering(SMLS) process and 3-axis dynamic Focusing Scanner for scanning large area instead of the existing $f\theta$ lens. In this process, the temperature has a great influence on sintering of the polymer. Also the laser parameters are considered like that laser beam power, scan speed, scan spacing. Now, this study is in progress to eveluate the effect of experimental parameters on the sintering process.

• 대한치과기공학회지
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• 제42권2호
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• pp.81-89
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• 2020

Purpose: This in vitro study was conducted to evaluate the marginal and internal fit of three-unit Co-Cr frameworks fabricated by computer-aided metal milling and direct metal laser sintering(DMLS) systems in comparison to conventional casting method. Methods: Three-unit Co-Cr frameworks were fabricated by conventional wax up with casting(CWC), computer-aided metal milling(MM) and direct metal laser sintering(DMLS)(n=10 each). The marginal and internal fit of specimens were examined using a light-body silicone impression material. The thickness of light-body silicone was measured at eight reference points each, divided in the mesio distal and bucco lingual directions. All measurements were conducted by a stereomicroscope. Digital photos were taken at 150× magnification and then analyzed using a measurement software. The Kruskal-Wallis test and Bonferroni correction were used for analyzing the results. Results: The mean(SD) is ㎛ for fabrication methods, the mean marginal fit were recorded respectively, DMLS 39(27), followed by CWC 63(38), MM 220(128). and the mean internal fit CWC 95(47), DMLS 116(49), MM 210(152). In addition, the largest gap was found in the occlusal surface area among the internal measurement areas of all groups. Conclusion: As a result, the direct metal laser sintering method showed better marginal and internal fit than the metal milling method. The marginal and internal fit were statistically different according to the three fabrication methods(p<0.001). Except the MM group, the marginal fit of the CWC and DMLS groups was below the clinical standard of 120 ㎛. Based on the results of this study, it can be applied to clinical use in the future.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권5호
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• pp.439-444
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• 2022

Laser-induced plasmonic sintering of metal nanoparticles (NPs) is a promising technology to fabricate flexible conducting electrodes, since it provides instantaneous, simple, and scalable manufacturing strategies without requiring costly facilities and complex processes. However, the metal NPs are quite expensive because complicated synthesis procedures are needed to achieve long-term reliability with regard to chemical deterioration and NP aggregation. Herein, we report laser-induced Ag NP self-generation and sequential sintering process based on low-cost Ag organometallic material for demonstrating high-quality microelectrodes. Upon the irradiation of laser with 532 nm wavelength, pre-baked Ag organometallic film coated on a transparent polyimide substrate was transformed into a high-performance Ag conductor (resistivity of 2.2 × 10^-4 Ω·cm). To verify the practical usefulness of the technology, we successfully demonstrated a wearable transparent heater by using Ag-mesh transparent electrodes, which exhibited a high transmittance of 80% and low sheet resistance of 7 Ω/square.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.279-279
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• 2007

비휘발성 메모리 Fe-RAM은 빠른 정보처리 속도와 전원공급이 차단되었을 때도 계속 정보를 유지할 수 있는 비휘발성 특징과 더불어 저전압, 저전력 구동의 장점이 있어서, 차세대 메모리로 많은 주목을 받고 있다. FeRAM에 사용되는 강유전체는 주로 Pb(Zr,Ti)$O_3$가 적용되었는데, 최근에는 비납계 강유전체의 연구도 활발히 이루어지고 있다. 이러한 비납계 강유전체 중에서 가장 특성이 우수한 물질은 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 이다. 그런데 BLT는 결정 방향에 따른 강한 이방성의 강유전 특성을 나타내기 때문에 BLT 박막을 이용하여 Fe-RAM 소자 등을 제작하기 위해서는 결정의 방향성을 세심하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 지금까지 연구된 BLT 박막의 방향성 조절결과를 보면, BLT 박막을 스핀 코팅 법 (spin coating method)으로 증착하고, 핵생성 열처리 단계를 조절하여 무작위 방향성을 갖는 박막을 제조하는 방법이 일반적이었다. 그런데 이러한 스핀 코팅법에서의 핵생성 단계의 제어는 공정 조건 확보가 너무 어려운 단점이 있다. 이러한 어려움을 극복할 수 있는 대안은 스퍼터링 증착법(sputtering deposition method), PLD (pulsed laser deposition)법 등과 같은 PVD (physical vapor deposition) 법의 증착방법을 적용하는 것이다. PVD 법으로 증착하는 경우에는 이미 박막 내에 무수한 결정핵이 존재하기 때문에 핵생성 단계가 필요가 없게 된다. PVD 증착법의 적용을 위해서는 타겟의 제조 및 평가 실험이 선행되어야 한다. 그런데 벌크 BLT 재료의 소결공정 조건과 전기적 특성에 관한 연구 결과는 거의 발표가 되지 않고 있다. 본 실험에서는 $Bi_2O_3,\;TiO_2,\;La_2O_3,\;Nb_2O_5\;and\;Al_2O_3$ 분말들을 이용하여 최적의 조성을 구하기 위하여 $Nb^{+5}$ 와 $Al^{+3}$을 $Ti^{+4}$ 자리에 소량 치환시켜 제조하였다. 혼합된 분말을 하소 후 pellet 형태로 성형하여 소결을 실시하였다. 시편을 1mm 두께로 연마하고, 양면에 silver 전극을 인쇄하여 전기적 특성을 측정하였다. 측정결과 $Ti^{+4}$ 자리에 $Nb^{+5}$를 치환하여 제조한 시편에서 $2P_r{\sim}31\;{\mu}c/cm^2$정도의 매우 우수한 특성을 얻었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.860-865
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• 2000

This Paper Proposes the test pieces of X, Y and Z axes to compensate the shape distortion of Selective Laser Sintering(SLS) parts resulting from the phase change during the sintering process. In no case of the proposed compensation test pieces of X, Y axes the accurate rates of shrinkage can be measured with the reduction of curling which is obtained from adjustment of build orientation and the formula used to get scale factors are proposed with the shrinkage rates of them. The scale factors of X, Y and Z axes are generated by building up proposed compensation test pieces. The generated scale iactors are required to satisfy the dimensional accuracy even if there are changes of the build position and the size of SLS parts in the build chamber. For this reason, it is proposed that the build positions and the size be considered to be noise factors against the compensation test pieces and a method is also proposed that scale factors be selected to robustly maintain the dimensional accuracy of SLS parts under the actual operating conditions with the application of the Taguchi Method.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권7호
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• pp.124-131
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• 2000

Rapid Prototyping(RP) models are no longer used only for design verification. Currently, parts built utilizing layer manufacturing technology can be employed as functional prototypes and as patterns or tools for different manufacturing processes such as vacuum casting, investment casting, injection molding, precise casting and sand casting. This trend of Rapid Prototyping application meets the requirement of concurrent engineering and its range covers a more spreaded area. The aim of this paper is saving the manufacturing lead time and cost of plastic parts having hollow space shapes used by prototype-car. Using rapid prototype patterns, made by the Selective Laser Sintering(SLS) technique, a new approach of manufacturing resin-based blow mold is discussed. It has a great potential fur making prototype-car parts with the batch size of under 200 parts, in case of rapid modification due to a subsequent design changes in developing stage. So, the process proposed in this research shows reduction of process time and manufacturing cost when compared with the conventional process such as a Zinc Alloy fur Stamping(ZAS) mold.

• 패션비즈니스
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• 제24권3호
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• pp.85-100
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• 2020

Recently, 3D printing technology, which is suitable for small-volume production of many varieties, has become considered a key manufacturing technology in the 4th industrial revolution. However, the nature of 3D printing technology means it is not yet able to be applied to traditional textiles due to Fabric Flexibility. The aim of this study is to investigate Textile Structural Design by finding the optimal yarn thickness for Selective Laser Sintering (SLS) 3D printed structures on geogrid dobby woven fabric that gives the optimal flexibility and tensile strength in the final product. The test results for tensile load strength of the 3D printed test samples, using 1.0mm, 0.8mm, 0.6mm and 0.4mm yarn thicknesses, showed that all were found to be above 250N, this higher than the tensile strength of 180N that is recommended for textile products. Based on these results, the four dobby structural patterns with 3D printing produced had four yarn thicknesses: 1.0mm, 0.8mm, 0.6mm, and 0.4mm. The thinner the yarn, the more flexible the fabric; as such the optimal conditions to produce SLS-based 3D printed textiles with suitable strength and flexibility used a thickness of yarn in the range of 0.4mm to 0.6mm.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.217-223
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• 2019

복합 형상 부품 제작 및 제작 공정의 일체화 장점으로 3D 프린팅 기술의 적용 분야가 확대되고 있으며, 지속적인 연구 개발에 의해 다양한 기술방안들이 등장하고 있다. 대표적인 기술로는 파우더 형태의 소재 위에 레이저를 조사함으로써 원하는 영역을 소결 및 적층 제작하는 방식의 SLS 기술이 있으며, 고성능의 엔지니어링 플라스틱을 활용하여 실제 사용할 수 있는 부품을 제작하는 사례가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 활용도가 높은 고분자 소재인 폴리아미드 12 소재 및 글라스 비드가 보강된 폴리아미드 12 소재를 대상으로 인장시편을 제작하여 시편 제작 방향 및 인장 시험 온도에 따른 특성 결과를 비교 분석하였다. 시편 제작방향은 작업 평면 기준으로 0°, 45°, 90° 로 구분하였으며, 인장시험온도는 -25℃, 25℃, 60℃로 조건을 구분하였다. 시험 결과로부터 제작 방향이 90°에 가까울수록 두 소재 모두 탄성률의 미세한 감소를 보였으며, 인장강도는 PA12보다 글라스 비드 보강 PA12가 제작방향에 대한 의존성을 명확하게 보였다. 또한 시험 온도 증가에 따라 탄성률 및 인장강도의 저하를 확인할 수 있었다.