• 대한치과보철학회지
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• 제54권3호
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• pp.234-238
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• 2016

목적: 최근 치과 영역에서 CAD-CAM (computer aided design-computer aided manufacturer) 시스템의 이용과 디자인 소프트웨어가 늘어남에 따라 쉽고 빠른 수복물의 디자인이 가능해졌다. 과거에는 치과 기공사의 wax up 기술의 숙련도에 따라 금관의 외형이 결정 되었으나, CAD-CAM 시스템에서는 디자인 소프트웨어에 대한 숙련도가 더 중요한 요인이 되어가고 있다. 이에 치과 기공사와 치과의사간의 결과물의 차이를 알아보고자 한다. 재료 및 방법: 대합치와 인접치가 양호한 환자의 하악 우측 제1대구치를 금관 지대치 형성 한 후 polyether로 인상채득 하였다. 인상재에 초경석고를 이용하여 모형을 제작 하였으며, Trios 구강내 스캐너를 이용하여 STL (stereolithography) 파일을 추출하였다. 3shape dental designer 상에서 5년 이상 경력의 치과 기공사 1명, 2년 이하 경력의 치과 기공사 3명, 4명의 보철과 1년차 전공의가 동일한 STL 파일을 이용하여 금관을 디자인 하였다. CAD-CAM 시스템 경력이 가장 오래된 기공사의 디자인을 기준으로 하여 치과 기공사 그룹 3명(group DT)과 1년차 전공의 그룹 4명(group RT) 의 금관 외형을 비교하였다. 디자인된 금관의 근원심폭, 협설폭, 높이, 교두간 거리, 대합치와의 접촉점의 수를 측정, 비교 하였다. 독립표본 t검정을 시행하여 그룹간의 차이를 비교하였고, 대합치와의 접촉점의 수는 Wilcoxon signed-rank test 를 이용하였다. 결과: 정규성 검정 결과 근원심폭, 협설폭, 높이, 교두간 거리는 정규분포를 보였다. Group DT와 group RT의 금관 디자인상에서 근원심폭, 협설폭, 높이, 교두간 거리에서 통계적으로 유의할만한 차이가 없었다. 대합치와의 접촉점 수는 정규분포를 보이지 않았으며, wilcoxon signed-rank test 결과 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 금관의 외형의 크기에 있어서는 group DT와 group RT 사이에 통계학적으로 유의할만한 차이가 없었지만 수치화하기 어려운 금관의 해부학적 형태나 주변 치아와의 형태적 유사성 등은 차이가 있었다. 디자인 소프트웨어에 대한 숙련도가 높아진다면 각 술자가 가지고 있는 교합에 대한 개념을 더 구현하기 쉬울 것이다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권1호
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• pp.27-35
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• 2021

목적: 현재 임상에서 스캔바디를 이용한 임플란트의 디지털 인상이 활용되고 있으나 스캔바디의 형태에 따른 스캔의 정확도에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 구내 스캔바디의 형태에 따른 스캔의 정확도를 비교하고, 구강 내 노출 높이에 따른 라이브러리 중첩 정확도를 비교하기 위함이다. 재료 및 방법: 덴티폼 상에서 36번 치아를 삭제 후 모델 스캐너로 스캔하여 3D 프린터로 주모형을 출력하였다. 첫 번째 실험으로 세 종류(A, B, C)의 구내 스캔바디를 준비하여 각 그룹마다 다음과 같은 실험을 하였다: 36번 부위에 임플란트를 이상적인 위치로 식립 후 스캔바디를 15 N으로 체결하였다. 스캔바디가 체결된 주모형을 모델 스캐너로 스캔하여 master reference file (대조군)을 STL (Standard Tessellation Language) file로 생성하였다. 이후 구강 스캐너로 10회의 연속적인 스캔을 시행하여 10개의 STL file (실험군)을 생성하였다. 3D 측정 소프트웨어를 이용하여 대조군과 실험군들의 STL file들을 중첩한 후 좌표계 상에서 다음과 같은 값들을 도출하였다: 1) 스캔바디 상 특정 point의 거리 편차 2) 스캔바디 장축의 각도 편차. 두 번째 실험으로는 스캔바디의 구강내 노출 높이에 따른 라이브러리 중첩 정확도를 비교하기 위해 스캔바디 스캔 데이터를 7, 4.5, 2.5, 1.5, 1.0, 0.5 mm 총 6 가지 높이로 준비하여 라이브러리 파일과 중첩하였다. 전체가 노출된 7 mm 데이터를 대조군으로 하여 거리 편차와 각도 편차를 계산하였다. 결과: 첫번째 실험에서 A, B 스캔바디 간(P = .278), B, C 스캔바디 간(P = .568), C, A 스캔바디 간(P = .711) 스캔 파일의 거리 편차 모두 유의한 차이가 나타나지 않았다. A, B 스캔바디 간(P= .568), B, C 스캔바디 간(P = .546), C, A 스캔바디 간(P = .112) 스캔 파일의 각도 편차 또한 모두 유의한 차이가 나타나지 않았다. 또한 스캔바디는 구강 내 노출 높이가 높은 실험군(GH, Gingival Height = 4.5)의 라이브러리 중첩 정확도가 높이가 낮은 실험군(GH = 0.5)보다 통계적으로 유의하게 높았다 (P < .05). 결론: 스캔바디의 각기 다른 형태에 따른 스캔 정확도는 유의한 차이가 없었으며, 스캔바디의 구강 내 노출 높이에 따라 라이브러리 중첩의 정확도는 증가한다. 추후 in vivo 환경에서 더 다양한 형태의 스캔바디를 이용한 후속연구가 필요할 것이다.

• 대한심미치과학회지
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• 제27권2호
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• pp.82-96
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• 2018

3D 프린팅은 삼차원 이미지 정보를 이용하여 레이어로 분할한 후 선택한 소재를 적층하여 가공하는 방법을 말한다. 소재를 적층하는 방법에 따라 다양한 종류의 3D 프린팅이 존재하는데 최근 치과분야에서는 SLA방식과 DLP방식으로 광원을 이용한 경화를 통해 적층 가공하는 3D 프린팅이 널리 보급되어 사용되고 있다. 전악 범위의 3D프린팅 치과용 모델은 전통적인 인상 채득으로 제작된 스톤모델보다는 다소 정확성이 부족한 것으로 보고되었으나, 같은 STL파일을 이용하여 4분악 범위를 3D 프린팅한 모델은 밀링 방법으로 가공한 모델보다 정확하였다. 디자인 소프트웨어의 활용도에 따라 보철치료의 진단, 임시 보철물의 제작, 의치의 제작이 가능하였다. 교정에서는 투명 교정 모델과 브라켓 간접 부착을 위한 트레이 제작이 가능하였다. 임플란트 수술에 있어서 CT를 기반으로 한 정확한 위치에 임플란트를 식립하는 가이드 제작에 활용하고 있다. 출력 방식의 발전으로 인하여 3D 프린터의 출력시간이 계속적으로 단축되고 있으며, 이로 인해 치과 진료실 내에서 3D 프린터가 기존의 전통적인 가공 방법을 대체할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.947-953
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• 2019

임상에서 사용하는 진단 검사 장치인 전산화 단층촬영기와 자동화된 설계 소프트웨어(MediACE 3D Prog ram), 3D 프린터로 손목 보조기를 제작하고자 하였다. 전산화단층촬영기로 상지의 Dicom 파일을 획득한 후 MediACE 3D Program을 통해 손목 보조기를 디자인하여 "STL(stereolithography)"파일을 만들었고, 디자인된 손목 보조기는 3D 프린터를 이용하여 인쇄하였다. 3D 프린팅 기술로 제작된 손목보조기의 효용성 검증을 위해 뼈와 피부에 가해지는 압력 및 보조기의 스트레스 분포를 유한요소해석으로 나타내었다. 손목 보조기를 제작할 때 유한요소해석의 결과를 가지고 뼈와 피부가 압력에 의한 손상과 보조기의 파손이 자주 일어나는 부위를 보강하여 손목 보조기를 제작할 수 있을 것이라고 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권11호
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• pp.2409-2414
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• 2002

The surfaces of prototypes become rough due to the stair-stepping which is the inevitable phenomenon in the Rapid Prototypes are not used only for the verification of feature. The grinding, coating, or the composition of them is a main operation in post-processing in which lots of costs and long build time are needed. The solution is proposed to increase the efficiency of rapid prototyping by minimizing or removing the composition of them is a main operation in post-processing in which lots of costs and long build time are needed. the solution is proposed to increase the efficiency of rapid prototyping by minimizing or removing the regions for post-processing. the factors to cause the surface roughness and their effects are analyzed through the experiments. Software modules are developed to predict the surface roughness of each face in the prototyping with the result. An experimental compensation method is developed to apply the modules to various RP equipments, materials and build styles. The build direction is searched with use of genetic algorithm to maximize the total areas of the surface of which roughness is better than the user-defined value.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.371-377
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• 2017

일반 X선 촬영 실습용 팬텀은 방사선학과에 없어서는 안 되는 중요한 교재나 기존의 시판되는 팬텀은 고가의 수입품이기에 다양한 종류의 팬텀을 갖추는 것이 어렵다. 3D 프린팅 기술을 활용해 일반 X선 촬영 실습용 팬텀을 더욱 저렴하고 간편하게 제작해 보고자 한다. CT 영상 데이터를 기반으로 제작한 골격 모형을 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D printer를 이용해 출력한 골격 모형을 일반 X선 촬영 실습용 팬텀으로써 사용해 보고자 한다. 3D slicer 4.7.0 프로그램을 이용해 CT DICOM 영상 데이터를 STL 파일로 변환하고 G-code 변환 과정을 거쳐 3D 프린터로 출력하여 골격 모형을 제작한다. 완성된 팬텀을 X선 촬영, CT 촬영하여 실제 의료 영상, 시판되는 팬텀과 비교해 본 결과 실제 의료영상과 골 밀도 등의 세부적인 차이가 존재하였으나 실습용 팬텀으로써 활용할 수 있다고 판단되었다. 저가화되어 보급된 3D 프린터와 연구용으로 무료 배포된 3D slicer 프로그램을 활용하여 저렴하면서도 일반 X선 촬영 실습에 사용하는 것이 가능한 팬텀을 제작할 수 있었다. 앞으로의 3D 프린팅 기술의 다양화와 연구에 따라 보건 교육, 의료 서비스 등 여러 분야에 적용하는 것이 가능할 것이다.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권1호
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• pp.29-40
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• 2020

목적: Encoded healing abutment와 scan body를 이용한 디지털 인상과 pick-up 인상용 코핑을 이용한 인상 채득법의 정확도를 다른 임플란트 식립 각도에서 비교 연구하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 3D 프린터를 이용해 주모형을 제작하고 0°, 10° 및 20°의 근심경사로 3개의 임플란트를 위치 시켰다. 각각의 임플란트에 지대주를 체결하고 주모형을 스캔하여 참조 모델을 만들었다. P군 모델은 pick-up 인상용 코핑을 사용하여 15개의 석고 모형을 만들고 지대주를 장착 후 스캔하여 제작하였다. E군과 S군의 모델은 각각 encoded healing abutment와 scan body를 주모형에 체결하고 구내 스캐너를 이용해 15회씩 인상채득을 하여 제작하였다. 각각의 실험군 STL 파일은 best fit alignment를 이용해 참조 모델과 중첩하였고 root mean square (RMS) 값을 분석하였다. 결과: RMS 값은 P군에서 가장 작았고(25.56 ± 2.53 ㎛), 그다음 S군(35.27 ± 2.56 ㎛), E군(38.29 ± 4.12 ㎛) 순 이었다. S군과 E군 사이에는 유의차가 없었고, P군은 S군과 E군 보다 작았다(P < 0.05). 임플란트 각도와 RMS 값의 상관관계는 E군에서 유의하였다(P < 0.05). 결론:Pick-up 인상용 코핑 방법은 encoded healing abutment와 scan body 인상 채득 방법에 비해 더 높은 정확도를 보였고 encoded healing abutment와 scan body 인상 방법은 정확도에서 유의한 차이가 없었다. Encoded healing abutment의 임상적 사용은 가능하나 경사진 임플란트의 인상의 경우 주의하여 사용해야 할 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.558-565
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• 2016

최근 3D 프린팅 기술은 의료에 여러 방향으로 접목되고 있다. 이에 본 연구에서는 의료영상의 표준인 DICOM 영상을 이용하여 만든 3차원 영상을, 3D 프린팅으로 출력하여 그 형상표면의 정밀성을 검토하고자 하였다. 실험은 동물 뼈를 피사체로 의료영상을 획득하였으며, 3D 프린팅 출력을 위해 STL 파일로 변환하는 과정을 거친 후 피사체 형상을 출력하였다. 최종적으로 원본 동물 뼈 와 3D 프린팅에서 얻은 3차원 형상을 3D Scanner로 획득한 후 3차원 모델링을 서로 병합(Merge)하고 그 차이를 비교하였다. 결과분석은 시각적 형상비교, 모델링의 Scale 값에 대한 색상(Color)비교, 수치적 형상비교를 하였다. 형상표면은 시각적으로는 구분이 어려웠으며, 수치적 형상비교는 X, Y, Z 좌표가 있는 임의의 4곳에서 측정된 값으로 비교하였다. 병합된 모델링의 형상표면은 원본 피사체(동물 뼈)에 비해 평균 -0.49 mm 만큼 3D프린팅으로 출력된 형상에서 작게 나타났다. 하지만 모든 형상 표면이 균일하게 작아지진 않았으며, 실험에서는 그 차이가 -0.83 mm 내에 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.94-105
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• 2020

최근 3D 프린팅 기술이 발전함에 따라 건축분야에도 3D 프린팅 기술을 접목하여 건축 기술 혁신과 생산성을 높이고자 많은 연구들이 진행되고 있다. 해당 분야의 주된 연구들은 일반적으로 3D 프린터 개발, 건축물 3D 프린터에 적합한 재료 개발에 관한 것들이다. 장비와 재료분야에 비해 건축물 모델링 도구의 대표적인 BIM 데이터를 건축물에 대한 3D 프린팅에 적합하게 적용될 수 있도록 하는 설계지원도구에 관한 연구는 미비하다. 또한 기존 3D 프린팅 슬라이싱 프로그램은 제조업 중심으로 상용화되어 있어, 건축용 3D 프린팅에 적용하기에 적합하지 않는 부분이 나타난다. 따라서 본 연구에서는 건축물 3D 프린팅에 적합한 설계지원도구를 개발하고자 한다. 개발된 설계지원도구는 임의의 모델링 데이터를 기반으로 검증을 하였다. 검증 결과, 벽체패턴 생성은 오류가 발생하지 않고 정확하게 모델링되는 것으로 나타났으며, 공기산출은 본 연구에서 제시한 수식이 유효한 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 STL 파일 출력 시 에러를 최소화하기 위해 최대 가장자리 길이를 100mm로 정하여 출력하는 것으로 검토하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권4호
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• pp.478-486
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• 2021

치과와 기공실을 오가며 복잡하게 진행되는 기존 CAD-CAM 컴퓨터 가이드 제작 방식을 단 순화하기 위하여, 진료실에 설치한 바로가이드 시스템(VARO Guide, CAD, Pre-Guide, VARO-mill, NeoBiotech, Seoul, South Korea)을 통하여 Top-Down 개념과 수복 주도개념을 적용하여 1-day 수술과 임시보철을 완료하는 증례를 보고하고자 한다. Pre-Guide를 통해 환자의 중심위에서 교합을 채득하고 CT를 촬영하며, 진료실 내 컴퓨터에서 CAD를 통해 바로가이드를 1시간 내에 제작하였다. 미리 제작된 광중합 레진이 담긴 Pre-Guide 트레이를 술부에 위치시킨 후 중심위에서 CT를 촬영하였다. CT 데이터가 진료실 내 컴퓨터로 전송되면 수복 위치를 정한 후 이어서 3차원적으로 턱뼈에서 임플란트를 식립할 위치를 디자인하여 STL 파일로 추출하였다. 그리고 진료실에 설비된 밀링 기계(VARO-mill)에 Pre-Guide를 고정하여 수술용 가이드를 15분 내에 제작한다. 이 가이드로 환자는 한번 내원하여 임플란트를 계획한 위치에 안전하고 정확하게 수술해 줌과 더불어, 초기고정력이 양호한 임플란트에 대해서는 즉시임시치아까지 장착해 주어 환자에게 즉시 기능이 가능하도록 할 수 있었다.