• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권5호
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• pp.597-601
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• 2013

본 연구는 액적기반 미세유체 장치를 이용하여 단분산성 마이크로캡슐의 간단한 제조방법에 관한 것이다. 본 연구에서 제시한 제조 방법은 이중액적을 생성시키기 위해 기존의 복잡한 표면처리가 필요한 이중 유화과정을 대신하여 하나의 교차점을 가진 단일공정을 사용하고자 한다. 먼저, 분산상은 광중합이 가능한 ethoxylated trimethylolpropane triacrylate (ETPTA) 단량체와 fluorocarbon (FC-77) 오일을 사용하고 연속상은 poly(vinyl alcohol) (PVA) 수용액을 사용하였으며, 미세유체 채널 내부로 흘려 주면 하나의 교차점에 흐름이 집중되어 균일한 이중액적을 생성한다. 생성된 이중액적은 광중합을 통해 마이크로캡슐을 제조한다. 상기 방법은 ETPTA 유체의 부피유속을 조절하여 이중액적의 껍질두께 제어가 가능하고 연속상인 물의 부피유속을 조절하여 전체 직경을 제어할 수 있다. 더 나아가, 본 시스템을 사용하여 다양한 물질들을 함입한 마이크로캡슐을 제작할 수 있으며, 약물전달시스템의 응용 기술에 활용될 것으로 예측된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권4호
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• pp.327-333
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• 2019

In this study, a process is developed for 3D printing with alumina ($Al_2O_3$). First, a photocurable slurry made from nanoparticle $Al_2O_3$ powder is mixed with hexanediol diacrylate binder and phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide photoinitiator. The optimum solid content of $Al_2O_3$ is determined by measuring the rheological properties of the slurry. Then, green bodies of $Al_2O_3$ with different photoinitiator contents and UV exposure times are fabricated with a digital light processing (DLP) 3D printer. The dimensional accuracy of the printed $Al_2O_3$ green bodies and the number of defects are evaluated by carefully measuring the samples and imaging them with a scanning electron microscope. The optimum photoinitiator content and exposure time are 0.5 wt% and 0.8 s, respectively. These results show that $Al_2O_3$ products of various sizes and shapes can be fabricated by DLP 3D printing.

• 동력기계공학회지
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• 제20권4호
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• pp.75-82
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• 2016

In this paper, we developed a 3D printing system using a photo-curing resin in order to reduce the surface roughness of a sculpture produced with the 3D printer. Using the pattern of the resulting variable thickness, that gave rise to a stepped shape, and the area error of the photo-curable sculpture, a study was carried out for the process to reduce the surface roughness. At a given value of stage velocity (40~70 mm/s) and output air pneumatic pressure (20~60 kPa), the minimum pattern thickness of the pattern was achieved $65{\mu}m$ and the maximum pattern thickness of up to $175{\mu}m$. To increases the pattern resolution to about $40{\mu}m$, the process conditions should be optimized. 3D surface Nano profiler was used to find the surface roughness of the sculpture that was measured to be minimum $4.7{\mu}m$ and maximum $8.7{\mu}m$. The maximum surface roughness was reduced about $1.2{\mu}m$ for the maximum thickness of the pattern. In addition, a FDM was used to fabricate the same sculpture and its surface roughness measurements were also taken for comparison with the one fabricated using photo-curing. Same process conditions were used for both fabrication setups in order to perform the comparison efficiently. The surface roughness of the photo-curable sculpture is $5.5{\mu}m$ lower than the sculpture fabricated using FDM. A certain circuit patterns was formed on the laminated surface of the photo-curable sculpture while there was no stable pattern on the laminated surface of the FDM based sculpture the other hand.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권3호
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• pp.595-605
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• 2018

최근 우수한 유연성과 화학적 안정성 등을 가진 고분자 수지와 우수한 기계적 성질 등을 나타내는 무기 재료로 이루어진 나노 복합 시스템으로써 유-무기 하이브리드 코팅 필름에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 아크릴레이트 단량체로써 사용된 o-phenylphenoxyethyl acrylate (OPPEA)는 1.576의 높은 굴절률을 나타내고, Bisphenol A ethoxylate diacrylate (BAEDA)는 굴절률은 낮지만 경화된 고분자의 경도를 향상시킨다. 또한, 무기 소재로써 사용된 지르코니아는 산화지르코늄으로써 우수한 내구성과 광학특성 등을 나타낸다. 본 연구에서는 광학 특성을 향상시키기 위한 목적으로 아크릴레이트 단량체 중 BAEDA의 함량을 조절하여 필름을 제조한 뒤 연필 경도계와 아베굴절계를 이용하여 광학 특성 변화를 확인하였고, UV-vis spectrophotometer을 이용해 투과도를 비교하여 최적의 조건을 확립하였다. 그리고 실란 커플링제인 ${\gamma}$-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPS)를 사용하여 지르코니아를 소수화 처리하여 아크릴레이트 단량체에 대한 분산성을 향상시키고, 개질 전후의 물에 대한 분산성 변화를 조사하여 물에 대한 친화력이 감소하였음을 확인하였고, FT-IR ATR spectrophotometer를 통해 MPS에 의해 도입된 $1716cm^{-1}$에서의 에스터 C=O 결합 peak의 존재를 통해 MPS에 의한 지르코니아 표면의 개질 반응이 진행되었음을 확인하였다. 또한, 지르코니아의 표면에 도입된 규소 원자의 존재는 X 선 형광법을 이용하여 확인하였다. 그리고 화학적으로 개질된 지르코니아를 아크릴레이트 단량체에 도입하여 광경화 필름을 제조하였을 때, 굴절률은 아크릴레이트 자체 필름보다 1.2% 향상되었음을 확인하였고, SEM/EDS mapping 분석을 통해 PET 필름에 코팅된 개질 후 지르코니아가 아크릴레이트 코팅층에 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제34권4호
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• pp.313-320
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• 2010

신나메이트기를 갖는 새로운 자기 경화형 감습성 고분자 및 고분자형 앵커제로 사용하기 위하여 [2-[(methacryloyloxy) ethyl]dimethyl]propyl ammonium bromide(MEPAB), methyl methacrylate(MMA), 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate(TMSPM) 및 2-(cinnamoyloxy)ethyl methacrylate(CEMA)의 공중합체들 을 합성하였다. 광가교성 공중합체들로서 MEPAB/MMA/TMSPM/CEMA＝70/20/0/10의 조성을 갖는 공중합체는 감습성 전해질 고분자로서, 그리고 50/0/20/30과 0/0/50/50 조성은 고분자형 부착제로 사용하였다. 이들 광가교형 고분자 실란커플링 처리제의 전극 표면과 부착 특성을 비교하기 위하여 3-(triethoxysilyl)propyl cinnamate(TESPC)도 표면 부착을 위한 표면처리제로서 사용하였다. 표면처리제는 전극의 기재 표면 위에 공유결합을 통하여 광가교성 신나 메이트 박막을 형성시킬 수 있었으며 센서에 UV가 조사되었을 때 전해질 고분자가 [2$\pi$+2$\pi$] 환화반응을 이용한 가교반응으로 기재에 부착되었다. 이렇게 고분자 표면처리제 및 TESPC로 처리된 센서들은 24시간 물에 침적시켰을 때 60~85%의 저항 증가가 생겼으며 이것은 상대습도 변화로서 2.25~3.15%RH에 해당하였다. 또한, -0.2%RH 이하의 양호한 히스테리시스, 90초의 응답 및 회복속도, 그리고 80 $^{\circ}C$ 및 90%RH의 고온 고습에서 매우 좋은 신뢰성을 보여주었다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.115-123
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• 2021

본 연구는 무기 실리카 껍질(shell)과 유기 고분자 코어(core)로 구성된 매우 균일한 유-무기 복합체 입자 제조의 방법에 관한 것이다. 먼저, 미세유체 기술을 이용하여 균일한 크기를 지니는 유기 고분자 코어 입자를 제조하였다. 코어 입자의 제조 과정에서 코어 입자의 제조 과정에서 광 경화성 유기 물질이 포함된 분산상과 연속상의 유속을 독립적으로 제어함으로써 균일한 액적을 형성하였다. 액적이 형성됨과 동시에, 미세유체 채널의 말단에서 자외선 조사에 의해 액적이 광중합 되어 코어 입자로 형성된다. 더불어, 폴리알릴아민 하이드로클로라이드(polyallylamine hydrochloride, PAH)와 인산 이온(phosphate ion)으로 구성된 나노 복합체는 최적화된 pH 조건에서 수소결합과 정전기적 인력 같은 강력한 상호작용을 통해 코어 입자에 코팅된다. 폴리아민 나노 복합체에 존재하는 PAH 주쇄의 아민 그룹들은 규산(silicic acid)의 축합(condensation) 반응을 촉매하여, 코어 입자 표면의 실리카 나노입자 성장을 시킬 수 있었다. 따라서, 본 방법을 통해 유기 코어에 무기 실리카 나노입자로 코팅된 유-무기 복합체 입자를 제조할 수 있었다. 최종적으로, 본 연구에서 제시한 방법은 보다 온화하며 환경친화적인 조건 하에서 단시간 내에 유-무기 복합체 입자를 합성할 수 있으며, 다양한 모양과 크기를 갖는 코어 입자에 적용되어 넓게 활용될 수 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제60권2호
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• pp.202-210
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• 2022

최근 디지털 치의학의 발달로, Computer-aided design-Computer-aided manufacturing (CAD-CAM)을 이용한 의치 제작이 증가하는 추세이다. CAD 소프트웨어를 통해 디자인된 의치를 제작하는 방식에는 밀링을 이용한 절삭가공방식과 3D 프린팅과 같은 적층가공방식이 있으며, 적층가공방식은 보다 복잡한 구조를 재현하는데 유리하게 사용될 수 있다. 본 증례는 뇌경색으로 인해 신체적 장애를 갖게 된 상·하악 완전무치악 환자에서 제작 기간과 내원 간격을 단축하기 위해 광경화 Stereolithography (SLA) 기반의 3D 프린팅을 이용한 디지털 제작 방식의 양악 총의치 수복 증례이다. 최종인상채득을 위해 기존 임시의치를 디지털 방식으로 복제 및 출력하여 개인트레이로 활용하였고, 부가중합형 실리콘 인상재로 채득한 최종인상체에는 수직고경과 중심위, 상악 전치부의 각도 및 길이에 대한 정보가 포함되었다. 또한 임시의치를 장착하고 촬영한 안면 스캔 데이터를 추가로 획득하여 기공 작업 시 교합평면 결정이나 인공치 배열에 참고할 수 있도록 하였다. 인상체를 3차원 스캔 후 CAD 프로그램을 통해 인공치를 배열하였고, 연마면을 형성하여 의치 디자인을 완성하였다. 시적 의치 및 최종 의치는 FDA 승인을 받은 액체 광경화성 레진을 이용하여 SLA 기반 3D 프린터로 출력하였고, 최종 의치는 적절한 안정과 유지, 지지를 보였으며, 기능적, 심미적으로 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다. 최종 의치의 전달까지 3회의 내원 횟수를 필요로 하였으며, 기공시간의 단축으로 내원 간격을 줄임으로써 환자의 만족도를 증진시켰다.

• 구강회복응용과학지
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• 제38권1호
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• pp.34-41
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• 2022

최근 디지털 기술과 Computer-aided design/Computer-aided manufacturing (CAD/CAM) 작업 환경은 의치 제작에 있어 임상의의 진료 과정의 변화를 가져왔다. CAD/CAM 기술을 이용한 의치 제작 방식은 진료 및 기공 과정을 단순화하여 오류의 발생을 감소시키며, 임상적인 효율성과 편리함을 제공한다. 본 증례는 하악 편위를 가진 상·하악 완전 무치악 환자에서 광경화 SLA 기반의 3D 프린팅을 이용한 디지털 제작 방식의 양악 총의치 수복 증례이다. 구강 스캐너로 채득한 디지털 모형에서 기록상을 제작하였고 교합제에 악간관계를 기록한 후 부가 중합형 실리콘 인상재로 폐구 정밀 인상을 채득하였다. 또한 교합제를 장착하고 촬영한 안면 스캔 데이터를 추가로 획득하여 기공 작업 시 교합 평면 결정이나 인공치 배열에 참고할 수 있도록 하였다. 인상체를 3차원 스캔 후 CAD 프로그램을 통해 인공치를 배열하였고, 연마면을 형성하여 의치 디자인을 완성하였다. 시적 의치 및 최종 의치는 미국식품의약국(Food and Drug Administraion, FDA) 승인을 받은 액체 광경화성 레진을 이용하여 stereolithography (SLA) 기반 3D 프린터로 출력하였고, 최종 의치는 적절한 안정과 유지, 지지를 보였으며 기능적, 심미적으로 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.105-111
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• 2024

SLA (Stereo Lithography Apparatus) 방식은 액체 상태의 광경화성 레진(Resin)이 자외선 레이저에 닿으면 고체가 되는 원리를 활용한 3D 프린팅 방식으로 다양한 분야에서의 활용도가 증가하고 있다. 본 연구에서는 이 SLA 3D 프린팅 출력물의 표면 특성 중 소수성과 투명도를 개선하여 미세 유체 시스템의 제작에 활용하기 위한 기초 연구를 수행하였다. SLA 출력물은 소수성 코팅 방법을 이용해 표면 소수성의 특성을 개선할 수 있었으나, 소수성 코팅 방법의 종류에 따라 다양한 환경에서의 코팅 유지력은 차이를 보였다. 또한, 미세 유체 시스템의 제작에 요구되는 충분한 투명도와 소수성의 특성을 함께 확보하기 위해 선행된 연구에서 제안한 투명도 확보 방법에 소수성 코팅을 적용하여 접촉각의 변화를 비교하였다. Teflon 코팅법이 이산화 티타늄 코팅법과 비교하여 우수한 투명도의 확보가 가능하며, 다양한 환경에 노출되었을 때 높은 코팅의 유지력을 가져 미세 유체 시스템의 제작에 활용되기에 적합한 소수성 코팅법으로 제안되었다. 마지막으로 본 연구를 통해 제안된 미세 유체 시스템의 제작에 적합한 소수성 코팅 방법인 Teflon 코팅법 중 Fluoropel 800을 이용하여 디지털 미세 유체 시스템 중 하나인 액적 접촉 충전 현상(Electrophoresis of Charged Droplet, ECD) 칩을 SLA 3D 프린팅으로 제작, 액적의 조작을 성공적으로 시연함으로써 SLA 3D 프린팅 기술의 미세 유체 시스템의 제작에 활용 가능성을 확인하였다.