• Design & Manufacturing
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• 제14권3호
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• pp.44-49
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• 2020

One of display trends today is development of high pixel density. To get high PPI, a small size of pixel must be developed. RGB pixel is arranged by evaporation process which determines pixel size. Normally, a fine metal mask (FMM; Invar alloy) has been used for evaporation process and it has advantages such as good strength, and low thermal expansion coefficient at low temperature. A FMM has been manufactured by chemical etching which has limitation to controlling the pattern shape and size. One of alternative method for patterning FMM is laser micromachining. Femtosecond laser is normally considered to improve those disadvantages for laser micromachining process due to such short pulse duration. In this paper, a femtosecond laser drilling for thickness of 16 ㎛ FMM is examined. Additionally, we introduce experimental results for controlling taper angle of hole by vibration module adapted in laser system. We used Ti:Sapphire based femtosecond laser with attenuating optics, co-axial illumination, vision system, 3-axis linear stage and vibration module. By controlling vibration amplitude, entrance and exit diameters are controllable. Using vibrating objective lens, we can control taper angle when femtosecond laser hole drilling by moving focusing point. The larger amplitude of vibration we control, the smaller taper angle will be carried out.

• 폴리머
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• 제32권6호
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• pp.501-508
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• 2008

렌즈나 휴대폰 부품 같은 소형 플라스틱 부품들은 일반적으로 다수 캐비티 사출금형에서 성형된다. 이러한 다수 캐비티 금형에서의 사출성형은 캐비티간의 충전 불균형이 일어날 수 있다. 이러한 충전 불균형 현상은 제품의 치수 및 중량의 편차뿐 아니라 제품의 물리적 특성에도 영향을 미친다. 충전 불균형은 무엇보다도 기하학적으로 균형 잡히지 않은 delivery system의 설계에서 기인된다. 하지만 delivery system이 기하학적으로 균형 있게 설계가 되었다 하더라도 충전 불균형 현상은 여전히 발생된다. 이러한 현상은 런너 단면에서의 온도분포에 기인하며 사출성형 공정 중 사출속도에 크게 영향을 받는 것으로 본 연구에서 파악되었다. 즉 충전 불균형은 부적절한 사출 성형 공정에 의해 발생되며 성형 공정 조건 중 사출속도는 충전에 영향을 주는 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 재료와 사출 속도에 따른 충전 불균형 현상을 실험과 CAE을 통하여 관찰하였다. 사출속도 변화에 따른 충전 불균형 때문에 시편의 치수 및 무게가 불균일함을 확인하였다.

• Design & Manufacturing
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• 제15권3호
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• pp.26-31
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• 2021

In this study, laser-induced periodic surface structure (LIPSS) was fabricated on Ni, Si, and GaAs samples using a flat-top beam with a uniform energy distribution that was fabricated using a Gaussian femtosecond laser with a mechanical slit and tube lens. Unlike the Gaussian beam, the flat-top beam has a uniform beam profile, therefore the center and the periphery of the fabricated LIPSS have similar line periodicity. In addition, LIPSS was obtained not only in metals but also in metalloids and metals and metalloid compounds by using the narrow pulse width characteristic of a femtosecond laser.

• Design & Manufacturing
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• 제17권2호
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• pp.15-21
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• 2023

In this study, a diamond turning machine and a laser-assisted machining module were utilized for the complex combined cutting of aspheric shapes and fine patterns on the surface of high-hardness brittle material, silicon. The analysis of material's form accuracy and corrective machining was conducted based on key factors such as laser output, rotational speed, feed rate, and cutting depth to achieve form accuracy below 1 ㎛ and surface roughness below 0.1 ㎛. The cutting condition and corrective machining methods were investigated to achieve the desired form accuracy and surface roughness. The rotational speed of the spindle and the linear feed rate of the diamond turning machine were varied in five stages for the cutting condition test. Surface roughness and form accuracy were measured using both a contact surface profilometer and a non-contact surface profilometer. The experimental results revealed a tendency of improved surface roughness with increased rotational speed of the workpiece, and the best surface roughness and form accuracy were observed at a feed rate of 5 mm/min. Furthermore, based on the cutting condition experiments, corrective machining was performed. The experimental results demonstrated an improvement in form accuracy from 0.94 ㎛ to 0.31 ㎛ and a significant reduction in the average value of the surface roughness curve from 0.234 ㎛ to 0.061 ㎛. This research serves as a foundation for future studies focusing on the machinability in relation to laser output parameters.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권6호
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• pp.447-454
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• 2019

In order to improve and supplement the shielding method for electron beam treatment, we designed a patient-specific shielding method using a 3D printer, and evaluated the usefulness by comparing and analyzing the distribution of electron beam doses to adjacent organs. In order to treat 5 cm sized superficial tumors around the lens, a CT Simulator was used to scan the Alderson Rando phantom and the DICOM file was converted into an STL file. The converted STL file was used to design a patient-specific shield and mold that matched the body surface contour of the treatment site. The thickness of the shield was 1 cm and 1.5 cm, and the mold was printed using a 3D printer, and the patient customized shielding block (PCSB) was fabricated with a cerrobend alloy with a thickness of 1 cm and 1.5 cm. The dosimetry was performed by attaching an EBT3 film on the surface of the Alderson Rando phantom eyelid and measuring the dose of 6, 9, and 12 MeV electron beams on the film using four shielding methods. Shielding rates were 83.89%, 87.14%, 87.39% at 6, 9, and 12 MeV without shielding, 1 cm (92.04%, 87.48%, 86.49%), 1.5 cm (91.13%, 91.88% with PSCB), 92.66%) The shielding rate was measured as 1 cm (90.7%, 92.23%, 88.08%) and 1.5 cm (88.31%, 90.66%, 91.81%) when the shielding block and the patient-specific shield were used together. PCSB fabrication improves shielding efficiency over conventional shielding methods. Therefore, PSCB may be useful for clinical application.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권6호
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• pp.644-649
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• 2013

Today, there are lots of progresses in the field of lens researches, especially in the microlens fabrication. Unlike normal lenses, microlens has been widely used as a role of improving the performance of photonic devices which increase the optical precision, and also used in the fields of the display. In this paper, polymer microlenses with $300{\mu}m$ diameter were replicated through hot-embossing from nickel mold which was fabricated by micro-EDM. After hot-embossing process, the polymer microlenses have a rough surface due to the crater formed by micro-EDM process, which is projected onto the surface of the lenses. The surface of polymer microlenses was polished using solvent vapor to improve the surface roughness of the microlenses without changing their shape. In the experiment, the surface roughness was improved with the processing time and vapor temperature. Also, the roughness improvement was greatly affected by the solubility difference between polymer and solvent.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.95-99
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• 2002

단안을 잃은 사함의 외모를 인위적으로 보상하기 위한 방법으로 의안을 작용하게 되는데 본 연구에서는 의안의 제조 과정 중 가장 기본적인 방법을 소개하고 의안 용출액의 세포독성을 평가하여 의안 제조의 기술 발달을 촉진하고 안경사의 의안에 대한 관심과 연구가 활발해지기를 기대하며 본 연구를 수행하였다. 의안의 제작 과정은 왁스(wax)나 컨포머(conformer)를 이용한 기본형 제작, 석고 본뜨기, 공막 제작, 홍채 및 동공 제작, 각막 제작, 검열반 제작 그리고 연마과정을 거치는데 각 과정에 대하여 필요한 재료와 제작과정을 살펴보았다. 또한 의안의 세포 독성을 검정하기 위해 의안을 용출시켜 얻은 용액을 세포에 직접 처리하여 세포증식 저해정도를 MTT assay로 조사하였다. 본 연구에 이용된 의안의 용출액은 세포독성이 없는 것으로 나타났으며 제작과정은 가장 기본적인 제작과정을 보여줌으로써 앞으로의 의안 연구에 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1051-1057
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• 2011

최근 개발된 GMP공정의 활용으로 디지털 카메라, 광저장기기, 각종 전자기기 등의 광응용 기기에서 비구면 유리렌즈가 폭넓게 활용되고 있다. GMP공정은 복잡한 형상의 유리렌즈를 정밀하면서도 경제적으로 생산할 수 있다. 본 연구에서는 다구치 실험계획법을 이용하여 순차이송형 GMP공정에서 비구면 유리렌즈의 성형 조건을 최적화 하였다. 냉각 1단계에서의 압력과 온도, 시간을 3가지 주요 공정변수로 정하였으며, 3캐비티 금형을 이용하여 실험한 결과 순차이송형 유리렌즈 성형공정에서 냉각시간이 비구면 유리렌즈의 형상정밀도(PV)에 가장 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.470-476
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• 2003

고굴절률을 갖는 플라스틱 재료를 얻기 위하여 1,2-에틸렌디설파닐비스(2-머캅토메틸-1-에탄티올) (ESTT)을 1,2-에틸렌디설파닐비스(2-브로모메틸-1-에탄티올) (ESTB)과 티오우레아의 반응과 암모니아 용액으로 가수분해 반응을 해서 높은 수율로 새로이 합성하였고, $^1$H-NMR, $^{13}$C-NMR, FT-IR및 Mass Specooscopy 등에 의해 1.7 ppm에서 -SH, 28.4 ppm에서 -CH$_2$SH, 2540 $cm^{-1}$ /에서 -SH등의 관능기 구조를 확인하였다. 이어서, 폴리티오우레탄 (PTU)들은 디부틸틴 디라울레이트 존재하에서 ESTT와 4,4＇-메틸렌비스(페놀이소시아네이트) (MDI), 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 (TDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), m-자일렌디이소시아네이트 (XDI) 및 1,6-디이소시아네이토헥산 (HMDI) 등을 일정한 틀에 넣고 주형중합을 하고, FT-IR로 N=C=O의 존재를 확인하였다. 이어서, PTU 수지들의 열적, 기계적 및 광학적 성질을 살펴보기 위하여 열주사분석 (DSC)과 열중량분석 (TGA), 경도 및 굴절률 측정 등을 행하여, PTU 시편들이 DSC상에서 융점이 없고 XRD상으로 무정형임을 관찰하였다. 또, 110 $^{\circ}C$ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 PTU 수지들은 86∼89 범위의 양호한 경도 (Shore D)를 나타냈으며, 방향족 고리를 함유하는 디이소시아네이트와 ESTT를 원료로 했던 PTU수지들의 내열성이 특별히 양호하였다. 무정형 PTU 수지들은 400∼600 m 범위의 UV-vis 광원에 의한 광투과율 들도 양호하게 나타났다. PTU 수지들은 1.60 이상의 굴절률을 보였으며, 황함량이 증가하면 굴절률도 점차 증가하는 것이 관찰되었다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.193-198
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• 2014

렌즈 그리고 DVD 등과 같은 성형품들은 우수한 광학적 특성을 필요로 한다. 일반사출성형 공정은 캐비티 내에 압력이 높고 큰 온도변화를 포함하게 되어 성형품에 큰 잔류응력이 남아 광학적 품질이 저하된다. 따라서 이와 같은 제품들은 성형 시 잔류응력을 최소화하기 위해 캐비티 내의 압력을 낮게 그리고 균일하게 조절할 수 있는 사출압축성형 공정을 사용하는 경우가 많다. 본 연구에서는 실험을 통하여 사출압축 성형품에 영향을 주는 성형인자를 분석하였다. 다수 캐비티 금형을 이용하여 캐비티 간 품질편차도 고찰하였다. 실험에 사용한 재료는 투명수지인 PC와 PS이었다. 사출압축성형의 실험에서 공정변수로는 압축거리, 압축속도, 압축력 그리고 압축지연시간을 이용하였다. 실험결과, 사출압축성형 공정 변수 중 압축력과 압축지연시간 그리고 압축거리가 광학적 특성에 크게 영향을 미쳤으며 그 정도는 수지에 따라 다르게 나타났다. 이러한 현상은 사출압축성형 시 수지마다 유동성에 따라 최적의 성형조건이 있음을 의미하는 것이다.