• 대한치과보철학회지
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• 제59권2호
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• pp.248-260
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• 2021

코발트-크롬 합금은 다양한 치과보철물 제작에 이용되고 있고, 다른 합금에 비해 저렴한 가격과 우수한 기계적 특성이 장점이다. 최근, 기존 제작 방식의 단점을 극복하기 위해 적층제조 방식인 선택적 레이저 용융 방법이 보철물 제작에 이용되고 있다. 선택적 레이저 용융 방법의 공정 중 급속 가열과 냉각 과정은 제작된 합금의 미세구조와 결정립을 미세화하고, 기포를 감소시켜 기존 제작 방식에 의한 합금에 비해 기계적 특성을 향상시킨다. 반면, 적층과 급속 가열 및 냉각은 다량의 잔류응력 축적을 초래하는데, 추후 기계적 특성에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 잔류응력을 제거하기 위해 주로 열처리를 시행하고, 회복과 재결정화에 의한 잔류응력의 감소뿐만 아니라 상변태, 석출물 및 미세구조의 균질화가 동반되어 기계적 특성의 복잡한 변화가 나타난다. 본 문헌고찰에서 코발트-크롬 합금의 제작 방식 비교 및 선택적 레이저 용융 방법으로 제작된 합금의 특징에 대해 알아보고자 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.337-344
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• 2016

본 연구에서는 3차원(3-dimensional, 3D) 프린팅 기술로 출력된 팬톰에 대한 X선 투과성을 평가하고자 하였다. 3D 프린팅 방식은 용융적층조형(fused deposition modeling, FDM) 방식을 이용했으며 소재는 아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 스타이렌(acrylonitrile butadiene styrene, ABS)을 사용하였다. 팬톰은 원통 모양으로 설계하였으며 전산화단층영상장비(computed tomography, CT)에서 획득한 단면영상으로 균일도를 측정하였다. X선 투과성 평가는 3D 출력된 팬톰 내부에 이온챔버를 삽입하여 실시하였다. 그 결과, 평균 균일도가 2.70 HU이었으며 기존 폴리메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA) CT 팬톰과 3D 프린터로 출력된 팬톰에서 측정된 X선 투과성의 상관관계는 0.976로 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 향후 3D 프린팅 기술을 이용한 방사선정도관리 팬톰 제작에 기초자료로 활용할 수 있으리라 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6019-6026
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• 2015

본 연구에서는 소량생산 및 개인 맞춤형 제작으로 매우 유용한 3D 프린팅 기술을 이용하여 자가 맞춤형 부목을 제작하고자 하였다. 방법으로는 3D 프린터를 이용하여 용융적층조형방식(fused deposition modeling)으로 부목을 제작하였으며, 재료는 열가소성 플라스틱 계열인 ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 수지를 이용하였다. 부목의 모델링은 실제 인체의 손 부위 3차원 전산화단층영상을 이용하였으며 통풍이 가능하도록 설계하였다. 그 결과 실제 인체 손 모양과 일치하는 자기 맞춤형 부목이 성공적으로 출력되었다. 또한 기존 부목보다도 우수한 방사선영상을 획득할 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 제시한 3D 프린팅 사례는 ABS 수지를 이용한 용융적층조형방식의 유사한 구조물을 출력할 때 기초자료로 사용할 것으로 판단된다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1996년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.107-110
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• 1996

연료전지 발전방식중 용융탄산염형 연료전지 발전방식은 동작온도가 $650^{\circ}C$의 고온에서 동작되기 때문에 발전효율이 높고 석탄가스를 연료로 사용할 수 있으며 또한 배기가스를 이용하여 복합발전시스템으로 구성할 수 있는 등 전력사업에 적용가능성이 가장 큰 새로운 발전방식이다. 이와 같은 이유로 전력연구원에서 개발하고 있는 2kW급 용융탄산염형 스택은 전극유효면적이 1,000$ extrm{cm}^2$인 단위전지를 20단 적층한 Co Flow형 MCFC스택으로, 연료로, 연료극에 H2, CO2, H2O 혼합가스를 그리고 산소극에는 공기, CO2 혼합가스를 이용하여 150A 정부하 상태에서 초기성능이 전압 14.28V, 출력 2.142W의 발전 운전시험에 성공하였고 이때 스택의 단위전지 평균전압은 0.714V를 나타내었다.

• 선박안전
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• 통권37호
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• pp.2-11
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• 2014

본 연구에서는 최근, 전기자동차 및 소형 레저용 선박을 중심으로 연구가 진행 중인, 대용량 이차전지의 용량 증대를 위하여 필요한 내부 전극 접합 기술에 관하여 연구하였다. 종래의 초음파 용접으로 적층할 수 있는 적층량의 한계를 극복하기 위한 방안으로 전극 소재에 직접 가열을 통한 용접 방법이 아닌 용가제 금속을 적용하여 전극을 접합시켜, 통전성과 인장강도를 증대시킴과 동시에 열적요인으로 인한 전극표면에 화학적 활성물질의 변성을 최소화할 수 있는 저온 접합 방법에 대하여 연구하였다. 부연하여 용접을 위하여 무리하게 출력을 상승시킬 경우 용접열의 영향으로 전극의 변형 및 활성물질의 변성을 야기함과 동시에 최종 페키징 이후 출력저하, 발열 등, 배터리의 안정성을 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 고주파 유도가열을 통한 유도 가열 방식의 접합 방법과 용융 도금을 통한 용가제 금속의 전처리를 통한 종래와는 차별화된 전극접합 방법을 소개한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권7호
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• pp.10-20
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• 2022

Recently, metal additive manufacturing (AM) is being investigated as a new manufacturing technology. In metal AM, powder bed fusion (PBF) is a promising technology that can be used to manufacture small and complex metallic components by selectively fusing each powder layer using an energy source such as laser or an electron beam. PBF includes selective laser melting (SLM) and electron beam melting (EBM). SLM uses high power-density laser to melt and fuse metal powders. EBM is similar to SLM but melts metals using an electron beam. When these processes are applied, the mechanical properties and microstructures change due to the many parameters involved. Therefore, this study is conducted to investigate the effects of the parameters on the mechanical properties and microstructures such that the processes can be performed more economically and efficiently.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.239-244
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• 2019

기존의 주조 방식은 긴 제작 시간과 많은 비용이 소모되며, 즉각적인 디자인 수정이 불가능하여 다변화하는 현대사회에 대응하기 어려웠다. 때문에 주조 산업은 새로운 대안이 필요했으며 그 중 하나가 적층 제조 기술과의 접목이다. 적층제조기술에는 7가지가 있으나 본 논문에서는 PBF를 활용한 중자 제작을 살펴보려고 한다. 현재의 적층 제조 기술 장비들은 대부분 외산 장비들로 기능 활용과 서비스의 제약이 따르고 있어서 장비의 국산화가 필요하였고 장비의 개발과 함께 기술 활용의 내용을 담았다. 각 장에서는 PBF의 장비 개발 단계 및 소재 적용과 변수 설정에 대해서 서술하고 있으며, 최종적으로 기술을 활용한 산업용 중자 개발의 성공과 특성에 대한 정보를 보여주고 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.233-240
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• 2022

용융적층 방식의 필라멘트에 대한 방사선의 차폐유무의 관한 연구가 최근 연구되어지기 시작하였지만 차폐능력을 가진 필라멘트는 국내에 판매되지 않고 있으며 관련 연구도 미비하다. 이에 본 연구는 고밀도 폴리에틸렌을 기지재로 하고 강화재로 비스무트를 선정하여 복합 필라멘트를 제작한 후 차폐능력을 평가하고 3D 프린트를 이용한 방사선 차폐 복합물질 개발의 기초자료를 제공하고자 한다. 고밀도 폴리에틸렌에 실효 원자번호가 83인 비스무트를 혼합하였고 비스무트의 함유량을 20 wt%, 30 wt%, 40 wt%로 조절하여 필라멘트를 제작하였다. 제작된 필라멘트는 ASTM의 평가방법을 이용하여 물성 및 차폐능력을 평가하였다. 비스무트 함유량이 증가할수록 밀도, 무게, 인장강도는 증가하였고 차폐능력이 우수해짐을 확인 할 수 있었다. 방사선 차폐능력 평가 결과 HDPE(80%) + Bi(20%)의 경우 60 kV일 때 82%의 차폐율을 보였으며 비스무트 함유량이 40% 일 때는 최대 94.57%이상의 차폐율을 나타내는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 HDPE + Bi 필라멘트를 사용하면 기존에 연구되어진 금속 입자 함유 필라멘트들보다 가볍고 방사선을 차폐할 수 있는 방사선 차폐체 제작이 가능하다는 것을 확인하였고 의료 및 방사선 산업에 있어 방사선 차폐 복합물질로서의 사용가능성을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.308-315
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• 2015

본 연구는 3D 프린터를 이용하여 통풍이 원활하고 위생적이며 선명한 방사선영상을 구할 수 있는 그물형 손목 부목을 제작하고자 하였다. 스캐너는 의료용 다중단층영상장치(MDCT)를 이용했으며, 3D 프린터 기기는 용융 적층 조형술(fused deposition modeling, FDM)의 프린팅 방식을 이용했다. 소재는 분해성 플라스틱 (poly lactic acid, PLA)을 사용하였다. 손목의 3 차원 볼륨렌더링은 MDCT에서 획득된 단층영상으로 구현하였다. 구현된 손목 3 차원 영상을 바탕으로 가상의 그물형 부목 모형을 디자인하고 출력하였다. 그 결과 3D 프린터로 출력된 부목이 기존 부목보다도 우수한 방사선 손목영상을 획득할 수 있었으며 가려움증 및 비위생적인 단점을 개선하고 부목 해체 작업이 용이하였다. 결론적으로 본 연구에서 모델링된 3D 부목 모형은 향후 3D 프린팅 부목 제작에 기초자료로 활용할 수 있으며 환자들의 실생활에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.346-351
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• 2018

금속 3D 프린팅 기술은 레이저 빔의 초점에 금속분말을 주입하는 방식에 따라 대표적으로 PBF(Powder Bed Fusion)방식과 DED(Direct Energy Deposition)방식으로 나뉜다. DED 방식은 금속 분말 도포와 동시에 레이저를 조사하여 3차원 구조물을 제작하는 금속 3D 프린팅 기술이고, PBF 방식은 일정 높이로 3차원 그래픽을 슬라이싱 한 후 한 층씩 금속 분말을 적층하여 레이저를 이용해 3차원 구조물을 제조하는 방식이다. DED 방식을 사용하면 레이저 클래딩, 금속 용접 등에는 강점을 가지지만 3D 형상을 제작할 경우 밀도가 낮아지는 문제점이 발생한다. DED 방식에서의 구조체 밀도 문제를 해결하기 위해 PBF 방식을 도입하면 상대적으로 밀도가 높은 3차원 구조물을 제작하는데 용이하다. 본 논문에서는 갈바노 스캐너와 광섬유로 전송되는 Nd:YAG 레이저 빔을 이용한 약 $30{\mu}m$ 크기의 스테인리스 강 분말을 이용하는 PBF 방식의 3차원 프린터를 제작하고, 이를 이용하여 얇은 금속 구조물을 제작하였다. 또한 레이저의 조사 횟수, 출력, 초점 크기, 스캐닝 속도에 따른 선폭의 최적조건을 찾았으며, 그 결과 최적 조건은 레이저 조사 횟수 2회, 출력 30 W, 초점 크기 $28.7{\mu}m$, 스캐닝 속도 200 mm/s에서 최소 선폭은 약 $85.3{\mu}m$로 측정되었다.