• 대한정형외과학회지
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• 제53권6호
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• pp.466-477
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• 2018

정형외과는 인체의 모든 근골격계를 담당하기 때문에 3차원(3-dimensional, 3D) 프린팅 기술을 가장 많이 활용할 수 있는 분야이다. 구체적으로 관절염, 척추, 외상, 기형, 종양 등의 다양한 정형외과 질병에 대해 해부학적 모델, 수술용 가이드, 금속 임플란트, 바이오-세라믹 재건, 보조기 등의 형태로 활용될 수 있다. 특히 정형외과 종양 영역은 환자마다 종양의 발생 위치와 크기가 다양한 데 반하여 사지 보존 수술에 활용할 수 있는 기존의 수술 방법이 제한적이었기 때문에 3D 프린팅 기술의 활용이 매우 절실한 분야였다. 최근에 3D 프린팅 환자 맞춤형 임플란트를 짧은 시간 내에 쉽게 제작할 수 있게 되면서 기존 방법으로 골 재건이 어려웠던 부위에 대해서도 해부학적 재건이 가능하게 되었다. 3D 프린팅 기술을 의료 영역에서 더욱 폭넓게 사용하기 위해서는 디자인, 출력, 검증 과정에 필요한 많은 전문가들과 함께 수평적 위치에서 긴밀히 협력해야 한다. 의료계에서 3D 프린팅을 활용을 선도함으로써 다른 분야의 전문가 양성 및 3D 프린팅 관련 산업의 발달을 촉진시킬 수 있다고 판단한 정부도 규제보다는 활성화에 역점을 두고 적극적으로 지원하고 있는 추세이다. 앞으로 정형외과가 전체 의료계에서 3D 프린팅 기술의 도입과 활용을 선도해 가기를 기대하면서 골종양 수술에서 3D 프린팅 기술을 활용하였던 저자의 경험을 소개하고자 한다.

• 에너지공학
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• 제29권3호
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• pp.50-56
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• 2020

Currently, 3D printing technology is a new revolutionary additive manufacturing process that can be used for making three dimensional solid objects from digital films. In 2019, this 3D printing technology spreading vigorously in production parts (57%), bridge production (39%), tooling, fixtures, jigs (37%), repair, and maintenance (38%). The applications of 3D printing are expanding to the defense, aerospace, medical field, and automobile industry. The raw materials are playing a key role in 3D printing. Various additive materials such as plastics, polymers, resins, steel, and metals are used for 3D printing to create a variety of designs. The main advantage of the green cement for 3D printing is to enhance the mechanical properties, and durability to meet the high-quality material using in construction. There are several advantages with 3D printing is a limited waste generation, eco-friendly process, economy, 20 times faster, and less time-consuming. This research article reveals that the role of green cement as an additive material for 3D printing.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제15권3호
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• pp.145-154
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• 2023

PURPOSE. The objective of this study was to investigate how internal structures influence the overall and marginal accuracy of full arch preparations fabricated through additive manufacturing in different printing systems. MATERIALS AND METHODS. A full-arch preparation digital model was set up with three internal designs, including solid, hollow, and grid. These were printed using three different resin printers with nine models in each group. After scanning, each data was imported into the 3D data processing software together with the master cast, aligned and trimmed, and then put into the 3D data analysis software again to compare the overall and marginal deviation whose results are expressed using root mean square values and color maps. To evaluate the trueness of the resin model, the test data and reference data were compared, and the precision was evaluated by comparing the test data sets. Color maps were observed for qualitative analysis. Data were statistically analyzed by one-way analysis of variance and Bonferroni method was used for post hoc comparison (α = .05). RESULTS. The influence of different internal structures on the accuracy of 3D printed resin models varied significantly (P < .05). Solid and grid models showed better accuracy, while the hollow model exhibited poor accuracy. The color maps show that the resin models have a tendency to shrink inwards. CONCLUSION. The internal structure design influences the accuracy of the 3D printing model, and the effect varies in different printing systems. Irrespective of the kind of printing system, the printing accuracy of hollow model was observed to be worse than those of solid and grid models.

• 한국생산제조학회지
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• 제24권2호
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• pp.148-154
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• 2015

Computer aided process planning (CAPP) keeps an important role between the design and manufacturing engineering processes. A CAPP system is a digital link between a computer aided design (CAD) model and manufacturing instructions. CAPP have been researched and applied in manufacturing filed, however, one manufacturing area where CAPP has not been extensively researched is rapid prototyping (RP). RP is a technique for creating directly a three dimensional CAD data into a physical prototype. RP enables to build physical models automatically and to use to reduce the time for the product development cycle as well as to improve the final quality of the designed product. Three-dimensional (3D) printing is one kind of RP that creates three-dimensional objects from CAD models. The paper presents a computer aided process planning system for printing medical products. 3D printing has been used to solve complex medical problems such as surgical instruments, bioengineered products, medical implants, and surgical guides.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권4호
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• pp.155-159
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• 2019

Radiological properties of newly introduced and existing 3-dimensional (3D) printing materials were evaluated by measuring their Hounsfield units (HUs) at varying infill densities. The six materials for 3D printing which consisted of acrylonitrile butadiene styrene (ABS), a unique ABS plastic blend manufactured by Zortrax (ULTRAT), high impact polystyrene (HIPS), polyethylene terephthalate glycol (PETG), polylactic acid (PLA), and a thermoplastic polyester elastomer manufactured by Zortrax (FLEX) were used. We used computed tomography (CT) imaging to determine the HU values of each material, and thus assess its suitability for various applications in radiation oncology. We found that several material and infill density combinations resembled the HU values of fat, soft tissues, and lungs; however, none of the tested materials exhibited HU values similar to that of bone. These results will help researchers and clinicians develop more appropriate instruments for improving the quality of radiation therapy. Using optimized infill densities will help improve the quality of radiation therapy by producing customized instruments for each field of radiation therapy.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권6호
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• pp.485-491
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• 2023

As an auxiliary tool for fixing the patient's posture when taking an X-ray, sponges with high radiolucencies are laminated in various thicknesses. This study aimed to evaluate the usefulness of an auxiliary tool for hand oblique projection X-ray by manufacturing it with a uniform thickness by 3D printing and comparing it with existing sponge tools. In the auxiliary tool, radiolucency was measured at the stairs where each finger was located, and pixel information values were compared in the digital imaging and communications in medicine(DICOM) image. Contrast to noise ratio(CNR) and signal to noise ratio(SNR) were compared by shooting the hand phantom and the auxiliary tool together. As the thickness of the sponge tool increased, radiolucency decreased by 15.52% and pixel information value increased by 20.61%. The transmittance of the 3D printing tool increased by 0.82%, and the pixel information value differed by 5.66%. CNR and SNR increased by 20.03% and 22.42% in 3D printing compared to existing sponge tools. while taking hand oblique projection, maintaining the thickness of the auxiliary tool uniformly through 3D printing maintains high radiolucency and minimal impact on medical images, and increases CNR and SNR, making it useful as an auxiliary tool for taking hand oblique projection.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.691-696
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• 2021

환자의 질병을 예방 및 치료를 위해서는 의료영상을 통한 병변의 해부학적 구조 파악은 중요한 과정중 하나이다. 하지만 스크린으로 통해 보여 지는 영상으로는 한계가 있으므로 3D 프린팅 기술을 이용하여 이를 극복하고자 하는 많은 연구가 진행 중이다. 이를 위해 본 연구는 실제 환자 영상데이터를 이용하여 3차원 심혈관 모델을 구현하였고, 이를 3D 프린터를 이용하여 출력하여 현재 종사하고 있는 의료전문가에게 유용성 테스트를 진행하였다. 유용성 평가 결과 총 5인이 실시한 설문을 리커트 척도로 변환하였을 때 모든 항목 평균값이 4.83점의 높은 결과를 나타내고, 교차분석 결과 x²(P)=10.000(0.265)의 수치로 모든 설문자간 동일하게 긍정적인 설문 결과를 나타냈다. 결과를 바탕으로 3D프린팅 기술이 의료기술 발전에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.25-30
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• 2023

의료분야에 3D 프린팅 기술이 활용됨에 따라 금속 재료에 대한 관심이 높아지고 있다. 방사선종양학과에서는 전자선 치료 시 환자의 정상조직에 대한 불필요한 피폭을 차폐하기 위해 차폐블록을 사용하고 있다. 하지만, 납(Lead)과 카드뮴(Cadmium) 같은 중금속 물질의 취급, 숙련도에 따른 재현성과 배치의 불확실성 등에 대한 문제점이 보고되고 있다. 본 연구에서는 금속 3D 프린팅에 사용될 수 있는 재료별 물리적 특성 및 방사선량을 분석하여 전자선 치료 시 활용할 수 있는 맞춤형 차폐블록을 개발하고자 한다. 후보 재료는 알루미늄 합금(d = 2.68 g/cm³), 티타늄 합금(d = 4.42 g/cm³), 코발트 크롬 합금(d = 8.3 g/cm³)을 선별하였다. 10 × 10 cm² 조사면, 6, 9, 12, 16 Me V 에너지로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 차폐율 95% 지점의 두께를 도출하였다. 시뮬레이션 결과, 금속 3D 프린팅 재료 중 코발트 크롬 합금(d = 8.35 g/cm³)이 에너지별 차폐두께에서 기존 차폐블록(d = 9.4 g/cm³)과 유사하였다. 향후 금속 3D 프린팅으로 제작한 맞춤형 차폐블록을 이용하여 임상에서의 유용성 검증 평가 및 다양한 방사선 치료계획 조건 등을 통한 실험 검증이 필요할 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제30권6호
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• pp.268-274
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• 2015

3D printing technology has been used in various fields such as materials science, manufacturing, education, and medical field. A number of research are underway to improve the 3D printing technology. Recently, the use of 3D printing technology for fabricating an artificial tissue, organ and bone through the laminating of cell and biocompatible material has been introduced and this could make the conformity with the desired shape or pattern for producing human entire organs for transplantation. This special printing technique is known as "3D Bio-Printing", which has potential in biomedical application including patient-customized organ out-put. In this paper, we describe the current 3D bio-printing technology, and bio-materials used in it and present it's practical applications.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.285-292
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• 2016

삼차원 프린팅(3D printing) 기술은 공학, 제조업, 교육, 예술, 그리고 바이오의학 같은 다양한 분야에 활용되고 있는 혁신적 기술이다. 프린팅 기술, 재료/생화학물질을 포함한 최근 기술의 진보는 생체적합성 물질, 세포, 지지체 성분의 3D 프린팅으로 복잡한 3D 기능성 조직과 장기를 제작할 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 3D 바이오프린팅 기술은 신약 개발, 독성 연구를 위한 조직 모델의 제작에도 활용되고 있다. 3D 바이오프린팅 기술은 공학, 생체재료과학, 세포생물학, 생화학, 물리, 의학 같은 분야의 통섭이 필요한 연구 분야이다.