본 연구는 방사선치료 시 사용하는 고정용구 인 열가소성 플라스틱 마스크를 3D 프린트로 제작하기 위한 선행 연구로써 열가소성 플라스틱을 대체할 수 있는 필라멘트 재질을 분석하고자 진행하였다. 시중에 상용화되어 있는 필라멘트 재질 중 열가소성 플라스틱 마스크와 특성이 유사한 재질을 선택하여 방사선량을 비교 분석하였다. 실험은 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하였으며, 마스크가 두부를 고정한 형태를 ICRU구를 대상으로 모사하고 열가소성 플라스틱 재질과 필라멘트 재질을 적용하여 피부 Hp(0.07), 수정체 Hp(3), 전신 Hp(10) 지점에서 광자 플루언스를 계산하였다. 그 결과 열가소성 플라스틱 재질을 기준으로 상대적인 선량을 보면 차이가 4% 이내로 근사한 값을 나타내었으며, 가장 유사한 선량을 보인 재질은 PA-nylon으로 나타났다. 적절한 필라멘트 재질 선택에 있어서 경제성, 방사선 영향 등 다양한 조건을 종합적으로 고려하여 선택해야 할 것이며, 본 연구 결과를 기초적인 자료로써 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
Purpose. This study aims to compare the volumetric change, degree of conversion (DOC), and cytotoxicity of 3D-printed restorations post-cured under three different conditions. Materials and Methods. 3D-printed interim restorations were post-cured under three different conditions and systems: 5 min, 30 min, and 24 h. Three-unit and six-unit fixed dental prostheses (n = 30 for each case) were printed; ten specimens from each group were post-cured and then scanned to compare their volumetric changes. Root-mean-squared (RMS) values of the data were acquired by superimposing the scanned files with original files. Thirty disk-shaped specimens were printed to evaluate the DOC ratio. Fourier transform infrared spectroscopy was used to compare the DOCs of 10 specimens from each group. Human gingival fibroblasts were used to measure the cell viability of every specimen (n = 7). The data from this experiment were employed for one-way analysis of variance and Tukey's post-hoc comparisons. Results. Differences between the three-unit restorations were statistically insignificant, regardless of the post-curing conditions. However, for the six-unit restorations, a high RMS value was acquired when the post-curing duration was 30 min. The average DOC was approximately 56 - 62%; the difference between each group was statistically insignificant. All the groups exhibited cell viability greater than 70%, rendering them clinically acceptable. Conclusion. The post-curing conditions influenced the volume when the length of the restoration was increased. However, this deviation was found to be clinically acceptable. Additionally, post-curing did not significantly influence the DOC and cytotoxicity of the restorations.
본 논문에서는 기존의 점자 학습 제품의 단점들을 보완한 점자 교육 시스템을 다룬다. 시각장애인 전용 어플리케이션은 사용자 편의성을 위해 터치 제스처 및 음성 안내를 통하여 전체 기능을 수행할 수 있도록 구성한다. 점자키트는 아두이노와 3D 프린팅을 통해 교육 목적에 맞게 제작한다. 시스템은 다음과 같은 기능들을 지원한다. 첫 째, 초성·종성·모음·약어 등 기초적인 점자의 학습. 둘 째, 단계별 퀴즈를 풀어 학습한 점자를 확인하는 기능. 셋 째, 모르는 점자가 있을 때 번역하는 기능이다. 실험을 통한 터치 제스처의 인식률과 점자 표현의 정확도를 확인하였고 번역의 경우 의도한대로 번역이 되는 것을 확인하였다. 이 시스템을 통해 시각장애인이 효율적으로 점자를 학습할 수 있다.
We investigated a pH sensor using an Indium tin oxide (ITO) nanoparticle (NP) film printed on a flexible substrate. First, the printing precision and mechanical stability of the ITO-printed film were investigated. In particular, the factors that influence the crystallinity of ITO films were studied using X-ray diffraction pattern analysis. The response of the ITO pH sensor was calibrated using a series of standard pH solutions (pH 3-11). The pH values of various specimens were measured using an ITO pH sensor, and the results were compared with those of various pH measurement methods. As a result of the experiment, the maximum error was approximately ± 0.04 pH (0.4 %) at pH 9, which indicated that the ITO pH sensor is highly suitable for pH measurement. Finally, we used the ITO pH sensor to the measure of general specimens such as solvents and beverages and compared the results in comparison with those obtained from several conventional methods.
Three-dimensional (3D) printing technique has been widely used for accurate screw and pin placement in orthopedic surgery and neurosurgery. However, there are few reports comparing the accuracy between the patient-specific guides and freehand Kirschner wire (K-wire) placement in toy, small and medium breed dogs. This study aimed to assess the accuracy of 3D printed patient-specific guides (PSGs) in pin insertion in the thoracolumbar vertebrae of toy breed dogs and compare the outcomes between novice and experienced surgeons. The experiment was conducted on the thoracolumbar vertebrae of 21 euthanized toy breed dogs (median weight, 5.95 kg). The optimal insertion angle placement was determined and patient-specific guides for K-wire insertion were designed and 3D printed using computed tomography (CT) and a 3D computer-aided design program of three vertebrae (Thoracic 12-Lumbar 1). K-wire tracts were made by experienced and novice surgeons and compared to assess the accuracy based on postoperative CT. Based on postoperative CT, in the experienced group, 61 out of 63 pins (96.8%) were fully contained inside the vertebral body and lamina, whereas two pins (3.2%) had perforated the vertebral canal (grade 3, 2-4 mm breach). However, all the pins in the novice group were fully contained. The use of 3D printed PSGs for pin insertion in the thoracolumbar region is an accurate and safe alternative to freehand screw placement by novice surgeons in toy, small and medium breed dogs. Operations with 3D printed PSGs allow novice surgeons to achieve better or similar outcomes in accurate placement of pin/screws in vertebrae.
금속 적층제조 공정 중 발생할 수 있는 잔류응력은 3D 프린팅을 통한 정밀한 금속 부품 제작을 위해 적절히 통제되어야 하는 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 잔류응력에 영향을 끼치는 요인에 대하여 실험적인 방법을 이용하여 고찰하였다. 실험을 위해 적층제조 공정을 통해 시편을 제작하고 이를 절단하여 변형량 측정을 수행하였으며, 측정된 데이터를 curve fitting 등의 방법을 이용하여 적절히 보정함으로써 공정 파라미터 및 금속 분말 재사용 여부가 금속 적층제조 공정에서 발생한 잔류응력으로 인한 변형에 끼치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있는 자료를 확보하였다. 이 결과로부터 금속 적층제조 공정에서 잔류응력으로 인한 변형의 크기에 가장 큰 영향을 끼치는 요소는 금속 분말 재사용 여부임을 확인하였다. 또한 레이저의 패턴, 적층 회전 각도와 같은 공정 파라미터도 변형 크기에 영향을 줄 수 있는 것을 확인하였다.
간단한 PCB 공정을 기반으로 하여 저가형의 후막 가스 센서 모듈을 제안하고자 한다. 제안된 센서 모듈은 $NO_2/H_2$ 가스 센서와 습도센서, 그리고 히터를 포함한다. $NO_2/H_2$ 가스와 상대 습도 센서들은 각각 $SnO_2$와 $BaTiO_3$ 나노 입자들을 PCB 기판에서의 IDT(interdigital Transducer)에 프린팅 함으로써 제작되었다. 처음에 1% $H_2$ 가스를 센서 쳄버에 공급하고 4분 후 $H_2$가스 공급을 멈추고 공기를 주입시켰으며, 이러한 동작을 반복적으로 수행하였다. 마찬가지로 $NO_2$로 감지하도록 같은 동작을 실행하였다. $H_2$ 가스에 대한 결과는 도전성의 증가로 인하여 0.8V에서 3.5V로 증가함을 볼 수 있었으며, $H_2$ 가스를 주입한후의 반응 시간은 65초였다. $NO_2$ 가스의 경우는 도전성이 감소함으로써 2.7 V의 전압강하가 일어 났으며, 반응시간은 3초였다.
Ola 잎에 글씨를 새긴 다음 그 홈을 Vateria acuminata Hyne의 뿌리로 만든 식물성 오일과 탄소 가루를 섞어 채운 올라 잎 기록물은 스리랑카에서 사용되는 기록 방법 중의 하나이다. 문헌상에 따르면 올라 잎 기록물은 1세기부터 18세기까지 사용되었다. Ola 잎 기록물이 400여 년 동안 보관되어 왔다는 최근의 발견과 좋은 보존 상태로 보아 이 식물성 오일이 올라 잎을 곰팡이와 곤충 같은 생물학적 요인과 환경 요인으로부터 보호해 주는 것으로 보인다. 이 식물성 오일의 항균 활성을 측정하기 위하여 해인사 장경판전에서 분리한 곰팡이와 올라 잎에서 분리한 균을 배양한 후 억제 효과를 확인하였다. 균 현탁액을 평판배지에 도말한 다음 식물성 오일을 흡수시킨 페이퍼 디스크를 평판배지에 올린다. 이 실험에서 식물성 오일은 육안 상 분명한 투명환을 형성하였으며 곰팡이나 세균과 같은 미생물의 성장을 저해하는 것을 확인하였다. 이 결과로 보아 Vateria acuminata Hyne의 식물성 오일은 항세균 및 항진균 활성을 가지고 있다는 것을 나타낸다.
고성능 저가의 디지털 인쇄기기의 출현으로 불법적인 위변조가 사회적인 문제로 대두되고 있고, 이를 해결하기 위해서 디지털 포렌식 기술이 필수적이다. 본 논문에서는 컬러 디지털 인쇄기기를 판별하기 위한 디지털 포렌식 기술을 제안한다. 컬러 디지털 인쇄기기는 제조사마다 인쇄방법이 다르기 때문에, 출력물에 작은 차이가 존재한다. 이와 같은 차이점을 활용하면, 임의의 주어진 출력물에 대해 어떠한 인쇄기기로 출력되었는지 구별이 가능하다. 제안하는 방법에서는 차이점을 구별하기 위하여 출력물을 스캔한 디지털 이미지에 대해 이산 웨이블릿 변환을 수행하여 계산한 고주파 영역을 추출한다. 이에 대해 명암도 동시발생 행렬을 계산한 후에 행렬 데이터의 표준편차, 첨도, 왜도, 공분산, 상관계수의 특징을 추출하였다. 추출된 특징을 서포트 벡터 머신 분류기에 적용하여 디지털 인쇄기기를 판별하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 총 2,597장 이미지와 7대 프린터(HP, Canon, Xerox DCC400, Xerox DCC450, Xerox DCC5560, Xerox DCC6540, Konica)를 가지고, 기존 알고리즘과 비교 분석하였다. 그 결과에 따르면 제안한 알고리즘은 컬러 디지털 인쇄기기를 판별하는데 있어서 평균 96.9% 정확률을 보였다.
임진왜란 이전의 청동활자인 계미자, 경자자, 을해자 등 10종을 복원하기 위하여 계축자인 동국여지승람의 복원 활자를 통하여 주조할 당시의 합금비율, 주조방법과 각 주조 단계 별 미세조직 변화를 관찰하였다. 청동활자의 평균 조성은 국립중앙박물관에서 소장하고 있는 을해자의 평균 성분조성(Cu: 86.7%, Sn: 9.7%, Pb: 2.3% 등)을 기준으로 하여 구리와 주석, 납의 합금 비율을 구리 87%, 주석 15%, 납 8%로 정하였다. 주요 금속활자를 복원하기 전에 모합금을 제작한 후 다시 모합금을 용융하여 활자를 복원하였다. 1차로 복원한 계축자의 성분조성은 Cu 85.81~87.63%, Sn 9.27~10.51%, Pb 3.05~3.19%의 범위를 보였다. 2차로 복원한 계축자는 1차 주조 후 남은 가지쇠를 용융하여 주조한 것으로서 성분조성은 Cu 87.21~88.09%, Sn 9.06~9.36%, Pb 2.80~3.05%의 범위를 보여주고 있다. 이 결과는 1차로 복원한 활자에 비하여 주석과 납의 함량이 소량 감소하였으나 국립중앙박물관 소장 을해자의 평균조성과는 큰 차이가 없는 것으로 확인되었다. 복원한 계축자의 미세조직을 관찰한 결과 청동의 전형적인 주조조직인 수지상(dendrite)조직이 잘 발달해 있으며, 납편석물들이 조직 내에 산재해 있음을 관찰할 수 있었다. 1차 주조 후 관찰한 미세조직과 남은 가지쇠를 용융하여 2차로 활자를 제작한 후 미세조직을 비교한 결과 1차로 주조한 것에 비하여 2차로 주조한 것이 일부 공석상 영역이 감소한 것으로 보이나 조직별 차이점은 발견하지 못하였다. 조선왕실 금속활자의 체계적이고 과학적인 복원 실험을 통해 활자 주조방법의 기준 및 합금조성의 비율 등을 제시할 수 있었으며 앞으로 활자 복원 연구에도 큰 도움이 될 것으로 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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