• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.184-187
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• 2004

The sheet parts are formed with dies conventionally. But this conventional forming process is not suited to small volume and varied production for the reason of high cost. For the solution of this problem, a new forming process, which is called CNC incremental sheet forming, is being introduced. This process can form sheet parts without die, and is very well suited to small volume and varied production in space flight and automobile. In this paper, dieless CNC forming system based on a machining center is developed. A special device to grasp and pull the blank sheet built in the machining center and tool path generation S/W from STL file of 3-D model are developed. Several sheet parts are incrementally formed to verify the effectiveness of the developed system.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.430-432
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• 2016

최근 3D 프린터의 활용 분야가 확대되면서 이와 관련된 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 3D 프린팅 될 3D 모델 데이터를 3D 프린터가 이해할 수 있는 G-code로 변환할 수 있는 소프트웨어를 개발하고자 한다. 일반적으로 STL 파일 형식으로 저장된 3D 모델은 특별한 규칙없이 저장된 여러 facet들로 구성되어 있다. 본 연구에서는 우선 이러한 facet들의 Z축 좌표 값을 기준으로 정렬을 수행한 후, 이를 순차적으로 G-code로 변환하는 소프트웨어를 개발하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권10호
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• pp.168-177
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• 2001

Reverse engineering has been widely used for the shape reconstruction of an object without CAD data and the measurement of clay or wood models fur the development of new products. To generate a surface from measured points by a laser scanner, typical steps include the scanning of a clay or wood model, the generation of compatible input curves, the generation of a surface and manufacturing data like G code or STL file. A laser scanner has a great potential to get geometrical data of a model for its frost measuring speed and higher precision. The data from a laser scanner are composed of many line stripes of points including small spikes and noise. A new approach using automated surface generating algorithm is introduced to deal with problems during reverse engineering process. And the input data and the generated surface are represented in IGES format, thus can be supplied to other CAD/CAM software without any data manipulation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권10호
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• pp.1961-1970
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• 2002

A laser scanner is widely used fur a device fur acquiring point data in reverse engineering. It is more efficient to generate a surface automatically from the line-typed data than scattered data of points clouds. In the case of a compound model, it is hard to represent all the scanned data into one surface maintaining its original line characteristics. In this paper, a method is presented to generate a surface by the segmentation of measured point data. After forming triangular net, the segmentation is done by the user input such as the angle between triangles, the number of facets to be considered as small segment, and the angle for combining small segment. B-spline fitting is implemented to the point data in each segment. The surface generation through segmentation shows a reliable result when it is applied to the models with curvature deviation regions. An useful algorithm for surface reconstruction is developed and verified by applying an practical model and shows a good tools fur reverse engineering in design modification.

• 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.

• 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.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제29권1호
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• pp.35-49
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• 2015

3D 프린팅 기술은 21세기를 이끌 혁신적인 발명품으로 창의적 융합인재를 양성하는 융합인재교육(STEAM)에 필수적인 도구 중 하나이다. 본 연구에서는 대학에서의 수학적 모델링 강좌와 한국과학창의재단 R&E에서 수행한 STEAM 교육의 내용을 중심으로, 아름다운 자연속의 기하학적 도형을 3D 프린터로 직접 프린팅하는 전체 과정과 STEAM 관점에서 수행한 수학강좌의 결과물과 성과를 소개한다. 이렇게 예술을 수학으로 이해한 후 3D 프린팅이라는 공학 및 기술로 구현하는 과정은 STEAM 교육의 목표에 부합하는 하나의 예가 된다. 그리고 수학과 예술을 3D 프린팅으로 연결하는 접근을 통하여 21세기가 필요로 하는 융합인재를 양성할 수 있다는 가능성을 제시한다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권2호
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• pp.225-245
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• 2022

More and more shipping containers are falling into the sea due to bad weather. Containers lost at sea negatively affect the shipping line, the trader and the consumer, and the environment. The question of locating and recovering dropped containers is a challenging engineering problem. Model-testing of small-scaled container models is proposed as an efficient way to investigate their falling trajectories to salvage them. In this study, we first build a standard 20-ft container model in SOLIDWORKS. Then, a three-dimensional (3D) geometric model in the STL (Standard Tessellation Language) format is exported to a Stratasys F170 Fused Deposition Modeling (FDM) printer. In total, six models were made of acrylonitrile styrene acrylate (ASA) and printed for the purpose of testing. They represent three different loading conditions with different densities and center of gravity (COG). Two samples for each condition were tested. The physical models were dropped into the towing tank of University of New Orleans (UNO). From the experimental tests, it is found that the impact of the initial position after sinking can cause a certain initial rolling velocity, which may have a great impact on the lateral displacement, and subsequently affect the final landing position. This series of model tests not only provide experimental data for the study of the trajectory of box-shape objects but also provide a valuable reference for maritime salvage operations and for the pipeline layout design.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제38권
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• pp.13.1-13.12
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• 2016

Background: Mandibular motion tracking system (ManMoS) has been developed for orthognathic surgery. This article aimed to introduce the ManMoS and to examine the accuracy of this system. Methods: Skeletal and dental models are reconstructed in a virtual space from the DICOM data of three-dimensional computed tomography (3D-CT) recording and the STL data of 3D scanning, respectively. The ManMoS uniquely integrates the virtual dento-skeletal model with the real motion of the dental cast mounted on the simulator, using the reference splint. Positional change of the dental cast is tracked by using the 3D motion tracking equipment and reflects on the jaw position of the virtual model in real time, generating the mixed-reality surgical simulation. ManMoS was applied for two clinical cases having a facial asymmetry. In order to assess the accuracy of the ManMoS, the positional change of the lower dental arch was compared between the virtual and real models. Results: With the measurement data of the real lower dental cast as a reference, measurement error for the whole simulation system was less than 0.32 mm. In ManMoS, the skeletal and dental asymmetries were adequately diagnosed in three dimensions. Jaw repositioning was simulated with priority given to the skeletal correction rather than the occlusal correction. In two cases, facial asymmetry was successfully improved while a normal occlusal relationship was reconstructed. Positional change measured in the virtual model did not differ significantly from that in the real model. Conclusions: It was suggested that the accuracy of the ManMoS was good enough for a clinical use. This surgical simulation system appears to meet clinical demands well and is an important facilitator of communication between orthodontists and surgeons.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제25권4호
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• pp.295-303
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• 1999

Presented in this paper are the experimental results that measure rapid prototyping (RP) errors in 3D medical models. We identified various factors that can cause dimensional errors when producing RP models, specifically in maxillofacial areas. For the experiment, we used a human dry skull. A number of linear measurements based on landmarks were first obtained on the skull. This was followed by CT scanning, 3D model reconstruction, and RP model fabrication. The landmarks were measured again on both the reconstructed models and the physical RP models, and these were compared with those on dry skull. We focused on major sources of errors, such as CT scanning, conversion from CT data to STL models, and RP model fabrication. The results show that the overall error from skull to RP is $0.64{\times}0.36mm(0.71{\times}0.66%)$ in absolute value. This indicates that the RP technology can be acceptable in the real clinical applications. A clinical case that has applied RP models successfully for treatment planning and surgical rehearsal is presented. Although the use of RP models is rare in the medical area yet, we believe RP is promising in that it has a great potential in developing new tools which can aid diagnosis, treatment planning, surgical rehearsal, education, and so on.