• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.536-541
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• 2012

실리카 입자가 첨가된 광경화성 임프린트용 복합체를 제조하여 실리카 양에 따른 경화 특성과 전사된 수 백 나노미터 크기의 임프린트 패턴 형성에 관한 결함을 조사하였다. 상온에서 UV 경화한 임프린트 레진은 실리카 양이 증가할수록 탄성률이 커지고 수축률이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 그러나 실리카 입자의 양이 7 wt% 이상인 경우 전사된 나노기둥끼리 서로 달라붙는 결함을 보이는데, 이는 실리카 입자가 광반응을 방해하여 임프린트 레진의 경화가 불완전하게 되면서 광경화된 레진의 점성이 증가했기 때문이다. 임프린트 레진에 실리카 입자를 충전제로 사용하면 경화 후 나노 패턴의 강도를 증가하여 형태를 유지하는데 도움이 되지만, 실리카 양이 7 wt% 이상이 되면 오히려 광반응 전환율이 떨어져 임프린트 공정에 의한 나노 패턴의 전사가 어려운 것을 알 수 있다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권5호
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• pp.267-273
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• 2020

This study experimentally investigates hydrophobic surfaces fabricated via additive manufacturing. Additive manufacturing, commonly known as 3D printing, is the process of joining materials to fabricate parts from 3D model data, usually in a layer-upon-layer manner. Digital light processing is used to fabricate hydrophobic surfaces in this study. This method uses photo-curable resins and ultraviolet (UV) sources. Moreover, this technique generally has faster shaping speeds and is advantageous for the fabrication of small components because it enables the fabrication of one layer at a time. Two photo-curable resins with different compositions are used to fabricate micro-patterns of hydrophobic surfaces. The resins are composed of a photo-initiator, monomer, and oligomer. Experiments are conducted to determine suitable process conditions for the fabrication of hydrophobic surfaces depending on the type of resin. The most important factors affecting the process conditions are the UV exposure time and slice thickness. The fabrication capability according to the process conditions is evaluated using the side and top views of the micro-patterns observed using a microscope. The micro-patterns are collapsed and intertwined when the exposure time is short because sufficient light (heat) is not applied to cure the photo-curable resin with a given slice thickness. On the other hand, the micro-patterns are attached to each other when the exposure time is prolonged because the over-curing time can cure the periphery of a given shape. When the slice is thicker, the additional curing area is enlarged in each slice owing to the straightness of UV light, and the slice surface becomes rough.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권2호
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• pp.110-117
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• 2019

목적: 본 연구의 목적은 적층 가공(additive manufacturing)법, 절삭 가공(subtractive manufacturing)법, 전통적인 방법에 따른 임시 수복용 레진의 마모 저항성을 조사하는 것이다. 재료 및 방법: 제작방법에 따라 4개의 군으로 나누었으며, 각 군은 전용의 임시 수복용 레진을 사용하였다: S3P군, Stereolithography apparatus (SLA) 3D 프린터 및 전용의 광경화성 수지로 제작한 군; D3P군, Digital Light Processing (DLP) 3D 프린터 및 전용의 광경화성 수지로 제작한 군; MIL군, Milling machine 및 밀링용 레진 블록으로 제작한 군; CON군, 전통적인 방법 및 자가중합형 레진으로 제작한 군. 한편, 3D 프린팅된 레진 시편을 제작함에 있어 적층 각도와 층 두께를 각각 $0^{\circ}$와 $100{\mu}m$로 설정하였다. 구강내 환경을 재현하기 위하여 열순환 처리와 수평, 수직운동이 가능한 2축 chewing simulator를 사용하였으며, 하부에는 한쪽면이 편평하게 제작된 임시 수복용 레진을, 상부에는 끝이 3 mm 직경을 가지는 원뿔형의 steatite를 고정하여 마모시험 진행하였다(5 kg, 30,000회, 0.8 Hz, $5^{\circ}C/55^{\circ}C$). 임시 수복용 레진의 마모량은 마모 전후의 Standard Triangulated Language (STL) 파일과 전용의 CAD software를 이용하여 부피를 계산하였고, 주사전자현미경으로 마모 양상을 비교하였다. 결과: S3P군, D3P군, MIL군의 마모량은 CON군보다 유의하게 작았으며 (P < .05), S3P군, D3P군, MIL군 사이에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다 (P > .05). 주사전자현미경으로 마모면을 관찰한 결과, S3P군과 D3P군에서는 대합치의 운동 방향에 대해 수직적으로 갈라진 흔적이 발견되었다. MIL군에서는 전반적으로 균일한 마모면이 보인 반면, CON군에서는 대합치 운동 방향으로의 뚜렷한 마모 흔적과 다수의 기포가 관찰되었다. 결론: 본 연구의 한계 내에서, 3D 프린팅된 임시 수복용 레진은 치과용으로서 적절한 마모저항성을 보였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권1호
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• pp.130-137
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• 2008

Two-photon stereolithography (TPS) is recognized as a useful process for the fabrication of three-dimensional microstructures. Recently, the need for a two-photon curable resin with high strength increases as 3-D moicrostructures of high aspect ratio or large scale of several hundreds micrometers are required for applications of nano/micro devices in IT/BT. In this work, process parameters of TPS employing the SU-8 which is a representative two-photon curable resin with high strength have been studied for the precise fabrication of 3-D microstructures with high strength. The pre-baking and post-baking processes are studied and the parameter study of the SU-8 in TPS is conducted. Through this work, very small roughness of 12 nm and the minimum aspect ratio of ${\sim}1$ which provides a precise accumulation of layers could be obtained. Using the conditions studied in this work, some 3-D examples are fabricated.

• 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.