• 감성과학
• /
• 제20권1호
• /
• pp.3-16
• /
• 2017

삼차원(3D) 프린터의 개발과 보급에 따라 현대의 소비자들은 자신이 원하는 제품을 집에서 3D프린팅 할 수 있는 시대에 살고 있다. 3D프린팅을 통해 소비자 맞춤형 제작이 활성화되기 위해서는 3D프린터와 호환되는 디지털 설계도를 소비자 스스로 제작할 수 있어야 한다. 또한 최적의 프린팅 재질과 온도를 설정할 수 있어야 하고 3D프린터의 유지보수에 비용을 감당해야 한다. 더하여 혹시 있을지 모르는 디자인에 대한 지식재산권 문제에 대응할 수 있어야 한다. 그러나 실상 소비자가 이러한 문제들에 대응하기는 어렵기 때문에 소비자가 원하는 방향으로 3D프린팅을 대행해 줄 수 있는 서비스가 개발될 필요가 있다. 이런 동기에서 출발한 본 연구는 소비자가 원하는 3D프린팅 서비스 방식이 무엇인지에 통찰을 얻기 위해 세계적인 온라인 3D프린팅 제품판매 업체인 Shapeways (www.shapeways.com)에 대한 사용자 경험을 다양한 측면에서 탐색하였다. 그 결과 Shapeways의 사용성, 검색과정, 가격 적절성, 재방문의도, 디자인의 다양성, 디자인 만족도에 대한 양적 평가에서 전반적으로 낮은 평가를 받았다. 또한 다양한 언어지원, 제품 제작과정 공개 및 온-오프라인 사이트 동시운영, 디자이너 중심의 소비자 맞춤형 제작 서비스, 배송 안전성과 제품 내구성에 대한 확신을 줄 수 있는 서비스, 표면의 마감처리 서비스가 필요하다는 건설적인 의견을 통해 소비자 맞춤형 3D프린팅 서비스에 대한 통찰을 획득하였다. 본 연구가 3D프린팅 서비스 플랫폼 개발뿐 아니라, 관련된 산업 및 연구에도 폭넓은 시사점을 줄 것으로 기대한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제41권6호
• /
• pp.595-602
• /
• 2018

Quality control (QC) of Computed Tomography (CT) devices is based on image quality measurement on AAPM CT phantom which is a standard phantom. Although it is possible to control the accuracy of the CT apparatus, it is expensive and has a disadvantage of low penetration rate. Therefore, in this study, we make image quality measurement phantom at low cost using FFF (Fused Filament Fabrication) type three-dimensional printer and try to analyze the usefulness, compare it with existing standard phantom. To print a phantom, We used three-dimensional printer of the FFF system and PLA (Poly Lactic Acid, density: $1.24g/cm^3$) filament, and the CT device of 64 MDCT (Aquilion CX, Toshiba, Japan). In addition, we printed a phantom using three-dimensional printer after design using various tool based on existing standard phantom. For image quality evaluation, AAPM CT phantom and self-generated phantom were measured 10 times for each block. The measured data were analyzed for significance using the Mannwhiteney U-test of SPSS (Version 22.0, SPSS, Chicago, IL, USA). As a result of the analysis, phantom fabricated with three-dimensional printer and standard phantom showed no significant difference (p>0.05). Furthermore, we confirmed that image quality measurement performance of a phantom using three-dimensional printer is similar to the existing standard phantom. In conclusion, we confirmed the possibility of low cost phantom fabrication using three dimensional printer.

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

• 구강회복응용과학지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.242-253
• /
• 2020

목적: 이 연구의 목적은 3D 프린팅으로 제작된 다이의 정확도를 인상재와 치과용 석고를 이용하여 제작한 기존 방식 다이와 비교하고 체적 변화를 평가하여 정확도를 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 치과용 모델 하악 우측 제1대구치를 준비하여 스캔한 뒤 polyetherketoneketone (PEKK)으로 기준 다이를 제작한다. 기존 방식 다이는 기준 다이를 polyvinylsiloxane로 인상채득한 뒤 Type IV 치과용 석고를 부었다. 3D 프린팅 시스템의 경우 기준 다이를 스캔하고 3개의 서로 다른 3D 프린터를 이용하여 모델로 변환하였다. 4가지 방법으로 각각 10개의 표본을 만들었다. 3D 표면매칭 소프트웨어를 사용하여 기준 다이와 중첩하였다. 통계 분석을 위해 Kruskal-Wallis test, Mann-Whitney U test를 수행하였다(P < 0.05). 결과: 기준 다이와 비교하여 기존 방식, Stereolithography로 제작된 다이를 제외하고는 각 방식으로 제작된 다이의 체적 변화가 상당히 있었다(P < 0.05). 기존 방식으로 제작된 다이는 3D 프린팅된 다이보다 체적 변화가 가장 적었다(P < 0.05). Stereolithography로 제작된 3D 프린팅 다이는 다른 3D 프린터 중에서 체적 변화가 가장 적었다(P < 0.05). 결론: 기존 방식의 다이는 3D 프린팅 다이보다 더 정확했지만 3D 프린팅 다이는 임상적으로 허용되는 범위 내에 있었다. 따라서 3D 프린팅 다이는 수복물 제작에 사용할 수 있다.

• 만화애니메이션 연구
• /
• 통권41호
• /
• pp.455-486
• /
• 2015

1986년 특허등록으로 시작된 3D프린팅 기술은 당시에는 인식 부족으로 일부 기업 외에는 주목받지 못하는 기술이었다. 그러나 20년이 지나 만료되는 특허들이 나오는 오늘날에는 가격도 개인이 구매가능한 선까지 낮아졌고 컴퓨터 성능향상 및 인터넷 정보교류의 보편화로 3D 콘텐츠에 대한 인식이 보편화 되어 산업계는 물론 일반인들에게도 주목 받고 있다. 수정 및 유통이 편리한 디지털 데이터를 기반으로 하면서 금형제작이 필요없는 3D프린터는 제작 공정에서 획기적인 변화를 가져 올 수 있으며 캐릭터 콘텐츠상품 분야에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 최근 들어 관심을 받고 있는 키덜트 문화의 가장 선두에 있는 다양한 캐릭터 상품 제작에는 3D프린터를 사용하는 것이 필수적인 공정이 되고 있으며 이 같은 캐릭터 콘텐츠 관련 산업현장 수요를 예측해 볼 때, 그리고 특허 만료 및 기술의 공유로 저렴해진 가격 등을 고려해 볼 때, 앞으로 교육현장에서 3D프린터를 활용할 수 있는 인재를 양성하는 교육과정을 도입하여 보다 창의적인 작업을 할 수 있는 인재를 양성하고 취업의 영역과 기회를 확대하는 것은 꼭 진행되어야 할 것이다. 그러나 학교 교육에서 3D프린터를 도입하고자 할 때 얻을 수 있는 정보는 한계가 있다. 언론이나 정보매체에서는 3D 프린터에 대한 장밋빛 미래가치나 산업규모 성장과 같은 일반적인 정보만을 거론하고 있으며 학계에서도 연구의 수준의 프린팅 기술 소개나 산업에서의 적용, 산업 규모 데이터 분석 등 개론수준의 내용 정리에 머무르고 있다. 이러한 정보의 부족은 교육현장에서 문제를 발생시킨다. 장점과 단점 비교와 같은 실질적인 정보 비교 없이 일단 도입 하여 시행착오의 과정 이후에서야 사용을 할 수 있게 됨으로서 시간적, 기회비용이 발생할 수밖에 없는 상황이다. 특히 많은 비용을 들여 도입한 장비가 학교 교육의 특성에 맞지 않는다면 그로 인한 비용손실은 클 것이다. 본 연구의 목적은 관련 전문가들이 아닌 기술관련 기반이 없는 일반 사용자들을 대상으로 하였다. 기존의 의 3D프린터 기술소개의 정도가 아닌 대표적 기술에 따른 사용상의 주의 점과 문제점을 분석하고 장단점을 비교하여 학교 교육, 특히 애니메이션 관련 학과에서 캐릭터 상품 개발과 관련한 교육에서 필요한 3D 프린터는 어떤 특성을 가져야 하는지를 설명하고 앞으로 3D프린터 이용한 교육을 시행하고자 할 때 실질적인 도움이 될 수 있는 정보를 제공하고자 하였다. 본론에서는 지지대 방식, 재료의 종류, 이차원 프린팅 방법, 삼차원 프린팅 방법과 같이 새로운 관점으로 기술을 구분하여 설명하였다. 이렇게 다른 구분 방식을 선택 하게 된 이유는 사용상의 실질적인 문제들을 상호 비교하기 용이하도록 하기 위함이다. 결론적으로 가장 적합한 3D프리터는 출력물의 품질은 다소 부족하지만 비교적 가격대가 저렴하고 재료 및 유지보수비용이 적게 드는 FDM방식의 프린터로 선정하였으며 부가적으로 기술지원이 잘되는 업체를 선정하기를 추천한다.

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