• 대한기계학회논문집A
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• 제29권6호
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• pp.895-903
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• 2005

In this paper, we present a cutter location (CL) surface deformation approach for constant scallop height tool path generation from triangular mesh. The triangular mesh model of the stereo lithography (STL) format is offset to the CL surface and then deformed in accordance with the deformation vectors, which are computed by the slope and the curvature of the CL surface. In addition, the tool path which is computed by slicing the deformed CL surface is inversely deformed by those same deformation vectors to a tool path with a constant scallop height. The proposed method is implemented, and a tool path generated by the proposed method is tested by simulation and by numerical control (NC) machining. The scallop height was found to be constant over the entire machined surface, demonstrating much better quality than that of mesh slicing, under the same constraints for machining time.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권9호
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• pp.70-76
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• 1996

In the Stereolithography process, three-dimensional objects are built by sequentially curing, generated by horizontal slicing of a three-dimensional CAD model. The dimensional accuracy of a menufactured part depends on the accuracy of curing performed by laser beam radius and the half of curing width. When offsetting, some slices have collinear segments, coincident vertices, line jerks and open loops. After remove above issues we have correct offsets data. And in last step, these data are used to scan paths.

• 한국전산유체공학회지
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• 제12권4호
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• pp.68-73
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• 2007

Computational Fluid Dynamics (CFD) approach is now playing an important role in the engineering process in these days. Generating proper grid system in time for the region of interest is prerequisite for the efficient numerical calculation of flow physics using CFD approach. Grid generation is, however, usually considered as a major obstacle for a routine and successful application of numerical approaches in the engineering process. CFD approach based on the unstructured grid system is gaining popularity due to its simplicity and efficiency for generating grid system compared to the structured grid approaches, especially for complex geometries. In this paper an automated triangular surface grid generation using CAD(Computer Aided Design) surface data is proposed. According to the present method, the CAD surface data imported in the STL(Stereo-lithography) format is processed to identify feature edges defining the topology and geometry of the surface shape first. When the feature edges are identified, node points along the edges are distributed. The initial fronts which connect those feature edge nodes are constructed and then they are advanced along the CAD surface data inward until the surface is fully covered by triangular surface grid cells using Advancing Front Method. It is found that this approach can be implemented in an automated way successfully saving man-hours and reducing human-errors in generating triangular surface grid system.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제11권2호
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• pp.31-42
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• 2019

As smartphone H/W performance and mobile communication service have been enhanced, large-capacity 3D modeling files are available in smartphones. Common formats of 3D modeling files include STL (STereoLithography), OBJ (Wavefront file format specification), FBX (Filmbox), and glTF (open GL Transmission Format). Each format has different characteristics depending on the configuration and functions, and formats that are supported are varied depending on the applications. Large-size files are commonly used. The 4th generation mobile communication network secures loading of 3D modeling files and transmission of large-size geometric files in order to provide augmented reality services via smartphones. This paper explains the concepts and characteristics of major 3D file formats such as OBJ, FBX, and glTF. In addition, it compares their performance in a wired web with that in the 4th generation mobile communication network. The loading time and packet transmission in each 3D format are also measured by means of different mobile web browsers (Google Chrome and MS Edge). The experiment result shows that glTF demonstrated the most efficient performance while the loading time of OBJ was relatively excessive. Findings of this study can be utilized in selecting specific 3D file formats for rendering time reduction depending on the mobile web environments.

• 대한치과기공학회지
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• 제45권1호
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• pp.1-7
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• 2023

Purpose: To evaluate the marginal and internal fit of metal coping fabricated by a metal three-dimensional (3D) printer that uses selective laser melting (SLM). Methods: An extraoral scanner was used to scan a die of the prepared maxillary right first molar, and the coping was designed using computer-aided design software and saved as an stereo lithography (STL) file. Ten specimens were printed with an SLM-type metal 3D printer (SLM group), and 10 more specimens were fabricated by casting the castable patterns output generated by a digital light processing-type resin 3D printer (casting the 3D printed resin patterns [CRP] group). The fit was measured using the silicon replica technique, and 8 points (A to H) were set per specimen to measure the marginal (points A, H) and internal (points B~G) gaps. The differences among the groups were compared using the Mann-Whitney U-test (α=0.05). Results: The mean of marginal fit in the SLM group was 69.67±18.04 ㎛, while in the CRP group was 117.10±41.95 ㎛. The internal fit of the SLM group was 95.18±41.20 ㎛, and that of the CRP group was 86.35±32 ㎛. As a result of statistical analysis, there was a significant difference in marginal fit between the SLM and CRP groups (p<0.05); however, there was no significant difference in internal fit between the SLM group and the CRP group (p>0.05). Conclusion: The marginal and internal fit of SLM is within the clinically acceptable range, and it seems to be applicable in terms of fit.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권7호
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• pp.441-448
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• 2016

프로펠러에 의한 추력은 유체의 유입 속도와 익의 회전속도에 의해 생성되며 그 성능을 전진비, 추력계수, 동력계수와 같은 무차원수로 나타내고 있다. 이 연구에서 회전체의 성능을 분석하기 위한 수치적 방법으로 STL형식의 회전체 형상을 인식할 수 있는 가상경계법을 적용한 격자볼쯔만법을 제안한다. 이 가상경계법으로 프로펠러의 회전에 의한 유동을 구현하기 위해서 프로펠러의 표면 격자점에서 속도와 유동장의 격자점에서 유속의 차를 이용하여 계산한 체적력을 볼쯔만방정식의 외력항으로 적용하게 된다. 제안한 방법을 검증하기 위하여 4개의 익을 가지고 있는 프로펠러를 이용해 레이놀즈수가 100, 500, 1000이고 전진비가 0.2~1.4일 때 유동해석을 수행하였으며 그 결과로 부터 전형적인 프로펠러의 성능특성을 얻을 수 있었다. 높은 레이놀즈수와 전진비를 갖는 유동에서 해석 안정성을 확보하기 위해서는 익의 표면에 구성한 최대 격자의 크기와 유동장에 구성한 격자 크기의 비가 3 이하로 유지해야 하며 충분히 긴 후류영역을 확보할 필요가 있다.

• 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.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권2호
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• pp.64-71
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• 2016

삼차원 프린터(3DP)를 이용하여 환자맞춤형 전자선 치료용 볼루스(patient specific customized bolus, PSCB)를 제작하는 절차를 고안하고 제안된 방법으로 제작한 PSCB의 선량 정확도를 평가했다. 치료계획장치에서 치료계획표적용적(PTV)에 적합한 전자선 빔과 조사면 크기를 선택하고 초기 선량계산을 수행했다. 계산된 선량분포를 기반으로 PSCB를 그리고 재계산을 수행했다. 수 차례 반복을 통해 최상의 PSCB를 설계하고 설계된 윤곽자료를 DICOMRT 프로토콜을 이용해 자체 제작한 변환프로그램으로 전송했다. PSCB의 윤곽자료는 자체 변환프로그램을 이용해 3DP에서 인식 가능한 파일(STL 포맷)로 변환한 후 3DP를 이용해 제작했다. PSCB의 유용성을 검증하기 위해 2명의 가상 환자(오목, 볼록 유형)를 생성했고 각각의 환자에 가상의 PTV와 정상장기(OAR)을 생성했다. 3D-PSCB 를 사용했을 때와 사용하지 않았을 때의 선량체적히스토그램(DVH)와 선량 특성을 비교했다. 3D-PSCB 제작의 정확도를 분석하기 위해 필름 선량측정을 통해 선량 정확도를 평가했다. 치료계획 결과와 필름을 이용한 선량분포를 중첩한 후 빔 중심축에서의 심부선량곡선을 구했고 감마분석(3% 선량 오차와 3 mm 거리오차)을 수행 했다. 2명의 가상환자 모두에서 PSCB를 사용한 경우 PTV 선량은 큰 차이를 보이지 않았다. PSCB를 사용할 경우 PSCB를 사용하지 않는 경우에 비해 OAR의 최대 선량, 최소선량, 평균선량은 각각 평균 9.7%, 36.6%, 28.3% 감소했다. 처방선량의 90% 선량($V_{90%}$)을 받는 OAR의 용적은 PSCB를 적용할 경우 약 99% 낮아졌다(14.40 vs $0.1cm^3$). 또한 처방선량의 80% 선량을 받는 OAR 체적도 PSCB를 사용할 경우 약 91% 줄었다(42.6 vs $3.7cm^3$). 감마분석 결과(3%, 3 mm) 오목 및 볼록 볼루스를 적용한 경우 각각 95%, 98% 통과율(pass rate)을 보였다. 3DP를 이용해 PSCB를 제작하는 절차를 정립하고 선량적 정확도를 평가해서 임상적용이 가능한 만족할 만한 결과를 얻었다. 3DP 기술의 빠른 발전에 힘입어 PSCB의 임상적용이 좀 더 쉬워지고 적용대상이 확장될 것으로 생각된다.