• 문화기술의 융합
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• 제9권5호
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• pp.529-534
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• 2023

고속 및 대면적 인쇄를 위한 라인 프린팅 기술은 늘어난 헤드 길이만큼 헤드 내부로 잉크를 공급하는 유로를 확보해야 하는 구조적 취약점과 제조 과정에서 발생하는 잔류응력에 의한 피드홀 변형으로 인해 노즐층이 파손되거나 잉크가 누출되는 결함이 있다. 따라서 본 논문에서는 견고하고 신뢰할 수 있으며 라인 프린팅 방식에 보다 적합한 열전사 방식의 잉크젯 프린트 헤드 형상을 제안하고자 한다. 먼저 실험을 통해 초기 라인 프린팅 헤드의 변형량을 측정한 후 이를 등가의 하중량으로 변환하였으며 FEA 해석을 통해 하중 추정 방법의 타당성을 검증하였다. 또한 헤드 크기를 증가시키지 않으면서 변형을 최소화할 수 있도록 기둥이나 지지벽으로 단위 노즐을 보강하거나 지지빔이나 건/습식각된 브릿지를 추가하여 내부 강성을 증가시킨 헤드 구조를 설계하였으며, 피드홀 변형이 최대 90% 감소하는 것을 확인하였다. 제안된 형상 중 공정 편의성과 제작비용을 고려하여 건식각된 피드홀 브릿지 형태의 헤드를 선정하였으며 실제 제작을 통해 노즐층 변형이나 잉크 누출 없이 정상 작동하는 것을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.317-324
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• 2004

The ink jet printer media advance system is required to be exactly driven to the target position via tracking the reference velocity profile to obtain the high quality print image. A single gain PID controller is not sufficient to fulfill the control objectives, the exact velocity tracking and the accurate positioning, at the same time. A dual PID controller and its switching strategy are presented in this paper to achieve the control objectives. The media advance system is controlled by two separate PID controllers, one of which is for velocity control, and the other is for position control. A PID controller controls the velocity of the media advance system until it reaches the predetermined switching position. When the media advance system passes the predetermined position, the controller is switched to the other PID controller which is more profitable for exact positioning. The switching position is determined by the estimated stop distance. The simulation and experimental results are presented to show the validity and effectiveness of the proposed controller.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권7호
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• pp.168-176
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• 2006

Nowadays, Three dimensional printing (3DP) technique that is one of solid freeform fabrication (SFF) technology has been notable issue, and has been applied by various fields. The SFF system can fabricate three dimensional objects of solid freeform with high speed and low cost using ink jet printing technology. In this research, a SFF system to analyze 3DP process technology is developed. We applied sliding mode control with sliding perturbation observer (SMCSPO) algorithm and minimized position error to the developed SFF system. We analyzed and optimized process variables such as jetted volume, layer thickness, powder bed and so on experimentally. Also. the dimensional error of a developed SFF system is evaluated. Finally, the feasibility of application to bio manufacturing is presented through successful fabrication of teeth and cranium model.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.750-753
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• 2002

At present, almost circuits are wired using copper in flexible circuits. But, these circuit have limit to flexibility so it occurs fracture about cyclic bending and, thermal load of bending stress occur a circuit trouble. a study of all-polymer flexible circuits get over that problem. Established fabrication method of all-polymer circuits is photolithograph. This method can not have mass production, so this method wastes time and human effort. In this study, all polymer flexible circuits are fabricated using the inkjet process.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.341-342
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• 2015

3D printer는 현재 세계적으로 시장이 확대됨에 따라 다방면으로 연구가 진행되고 있다. 이중에서 3DP (Three Dimensional Printing) 방식은 석고타입의 분말 powder가 도포된 층 위에 binder가 잉크젯 헤드를 통해 분사되어 powder 층과 층 사이를 붙여가며 형상을 제작하는 적층 방식의 일종이다. 반면 한정된 소재와 비싼 가격 때문에 보편적으로 사용하기에 한계가 있으며 대부분의 소재가 인체 유해한 성질을 보유하고 있어 활용 범위가 제한적이다. 본 연구에서는 인체 무해하고 다양한 기능이 내재된 생체 친화용 기능성 소재를 개발하고 3DP 방식의 프린터 제작을 통해 생체 친화적 기능성 형상을 제작하는 기술을 개발하였다.

• 분석과학
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• 제28권1호
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• pp.26-32
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• 2015

육안검사, 지문융선의 특징점 비교 및 자동지문식별시스템의 특징점 검색기능을 이용해 잉크젯 프린터로 인공잠재지문을 반복적으로 출력해도 인공잠재지문이 균질하고 일관성 있게 출력된다는 것을 입증하였다. 표준잠재지문 출력용 master fingerprint pattern은 살아있는 사람의 지문을 종이에 찍은 후 이를 스캐너로 스캔하여 만들었고 Adobe Photoshop CS 5의 output level 조절기능을 이용해 이 master fingerprint pattern의 세기를 조절하였다. 인공 표준잠재지문은 master fingerprint pattern을 인공땀으로 채운 잉크젯 프린터 카트리지로 출력하는 방법으로 만들었다. 인공땀으로 출력한 표준잠재지문은 ninhydrin과 1,2-Indandion(1,2-IND)/$ZnCl_2$로 처리하여 현출하였다. 두 시약으로 현출한 지문을 육안으로 검사한 결과 잉크를 묻혀 찍은 원지문에 있는 특징들이 표준잠재지문에서도 동일하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 인공땀을 이용하여 표준잠재지문 100점을 출력한 후 이 중 50점은 ninhydrin으로, 나머지 50점은 1,2-IND/$ZnCl_2$로 처리하여 현출한 후 AFIS의 연산기능을 이용해 특징점을 검색한 결과 ninhydrin으로 현출한 지문은 $52.4{\pm}2.4$개(range = 48~56), 1,2-IND/$ZnCl_2$로 처리한 지문은 $50.2{\pm}1.9$개(range = 47~53)의 특징점이 검색되었다. 이처럼 표준편차가 적게 나타난 점으로 보아 인공적으로 만든 표준잠재지문은 반복적으로 균질하게 출력된다는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.100-102
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• 2013

Magnetron-sputtering법을 사용하여 기존에 연구하였던 CrAlN (Cr 7：Al 3)박막에 Si를 첨가하여 Si의 함량 변화에 따라 미세구조와 화학적 결합상태, 온도저항계수(TCR) 및 산화저항의 영향과 기계적특성 개선을 통한 multi-functional heater resistor layer로써의 가능성을 연구하였다. CrAlSiN 박막의 Si 함량에 변화에 따라 온도저항계수 변화를 확인하였으며 X-선 회절 분석(XRD) 패턴 분석결과 CrAlSiN 박막의 결정구조가 Bl-NaCl 구조를 가지고 있는 것을 확인하였으며 SEM과 AFM을 통한 표면 및 미세구조 분석결과 Si의 함량이 증가할수록 입자가 조밀해짐을 알 수 있었다. 최근 digital priting technology의 핵심 기술로 부각되고 있는 inkjet priting technology는 널리 태양전지뿐만 아니라 thin film process, lithography와 같은 반도체 공정 기술에 활용 할 수 있기 때문에 반도체 제조장비에도 사용되고 있으며, 현재 thermal inkjet 방식을 사용하고 있다. Inkjet printing technology는 전기 에너지를 잉크를 배출하기 위해 열에너지로 변환하는 thermal inkjet 방식을 사용하고 있는데, 이러한 thermal inkjet 방식은 기본적으로 전기저항이 필요하지만 electrical resistor layer는 잉크를 높은 온도에서 순간적으로 가열하기 때문에 부식이나 산화 등의 문제가 발생할 수 있어 이에 대한 보호층을 필요로 한다. 하지만, 고해상도, 고속 잉크젯 프린터, 대형 인쇄 등을 요구되고 있어 저 전력 중심의 잉크젯 프린터의 열효율을 방해하는 보호층 제거에 필요성이 제기되고 있다. 본 연구는 magnetron-sputtering을 사용하여 기존의 CrAlN 박막에 Si를 합성하여 anti-oxidation, corrosion resistance 그리고 low temperature coefficient of resistance 값을 갖는 multi-functional heater resistor layer로써 CrAlSiN 박막의 Si 함량에 따른 효과에 초점을 두었다. 본 실험은 CrAlN 박막에 Si 함량을 4~11 at%까지 첨가시켜 함량의 변화에 따른 특성변화를 확인하였다. 함량이 증가할수록 amorphous silicon nitride phase의 영향으로 박막의 roughness는 감소하였으며 XRD 분석결과 (111) peak의 Intensity가 감소함을 확인하였으며 SEM 관찰시 모든 박막이 columnar structure를 나타내었으며 Si함량이 증가할수록 입자가 치밀해짐을 보여주었다.Si함량이 증가할수록 CrAlN 박막에 비하여 면저항은 증가하였으며 TCR 측정결과 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 안정한 TCR값을 나타내었다. Multi-functional heater resistor layer 역할을 하기 위해서, CrAlSiN 박막의 원소 분포, 표면 거칠기, 미세조직, 전기적 특성 등을 조사하였다. CrAlN 박막의 Si의 첨가는 크게 XRD 분석결과 주상 성장을 억제 할 수 있으며 SEM 분석을 통하여 Si 함량이 증가할수록 Si3N4 형성이 감소하며 입자크기가 작아짐을 확인하였다. 면저항의 경우 Si 함량이 증가함에 따라 높은 면저항을 나타내었으며 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 낮은 TCR 값인 3120.53 ppm/K값을 보였다. 이 값은 상용되고 있는 heater resistor보다 높지만, CrAlSiN 박막이 더 우수한 기계적 특성을 가지고 있기 때문에 hybrid heater resistor로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.550-555
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• 2006

잉크젯프린터용 잉크가 수성화되어 감에 따라 전용 인화지에 사용되는 코팅제 역시 수성 코팅제가 사용되고 있는 추세이다. 이 수성 코팅제에 사용되는 재료를 살펴보면 안료로는 알루미나솔, 주 바인더로 폴리 (비닐 알콜), 부족한 물성을 향상시키기 위해 고분자 첨가제를 사용한다. 된 연구에서 사용된 고분자 첨가제는 스티렌과 부틸아크릴레이트를 기본으로 하구 메타크릴산, 아크릴산, 아크릴 아미드 단량체들을 조합하여 에멀션 중합법으로 합성하였다. 중합시 비이온 및 음이온 유화제를 혼합 혹은 단독으로 사용하고, 단량체 조합과 고분자 첨가제의 입자구조를 변화시켜 흡수성, 퍼짐성, 광학밀도의 인쇄적성과 광택도 내수성 등의 변화를 살펴보았다. 이 결과, 음이온 유화제나 카복실기를 가지는 아크릴산 같이 음이온성이 큰 물질을 사용한 경우 알루미나 솔과의 상용성에서 문제를 야기하였고 아크릴 아미드는 인쇄적성에서 뛰어난 결과를 얻었지만 광택도가 떨어지는 경향을 알 수 있었다. 메타크릴산이 함유된 경우 광택도는 향상되었지만 인쇄적성이 떨어졌다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.179-179
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• 2006

산업기술의 고도화에 따른 IT 산업의 급속한 발전으로 각종 전자, 정보통신기기에 대해 더욱 소형화 고성능화를 요구하고 있다. 이와 같은 경향에 따라 더욱 향상된 기능을 가지고 각종 소자 부품의 개발과 동시에 유독 물질 발생이 없는 청정생산기술 개발에 대한 요구가 끊임없이 제기 되어 왔다. 이러한 요구에 부응하여 기술들이 개발되고 있으며 그 중의 하나로 잉크젯 프린팅 기술이 연구되고 있다. 특히 Dod(Drop on Demand) 방식의 잉크젯은 가정용 프린터로 개발되어 널리 보급된 기술이지만, 이 기술을 PCB 제조기술에 전용하면 친환경 생산공정으로 부품 성장밀도를 증대 시킬 수 있다. 기존의 PCB 제조기술은 전극과 신호 패턴을 형성시키기 위하여 노광공정과 에칭공정을 반복적으로 사용하고 있는데, 노광공정에서 쓰이는 마스크와 유틸리티 설비 유지 비용의 문제가 대두되고 있다. 노즐로부터 분사된 잉크 액적들의 집합으로 기판위에 점/선/면의 인쇄이미지를 구현하게 된다. 그러므로 인쇄 해상도는 잉크액적 및 인쇄 방법, 기판과의 상호작용에 크게 의존하게 된다. 잉크 액적과 기판의 상호작용에 영향을 미치는 요소로는 잉크의 물리화학적 물성(밀도, 점도, 표면장력), 잉크 액적의 충돌 조건(액적 지름, 부피, 속도), 그리고 기판의 특성(친수/소수성, Porous/Nonporous, 표면조도 등)을 들 수 있겠다. 우선적으로 노즐을 통과해서 분사되는 액적의 크기에 따라 기판위에 형성되는 라인의 두께 및 폭이 결정된다. 떨어진 액적이 기판위에서 퍼지는 것을 UV 조사를 통한 가경화 과정을 통해서 최종적으로 라인의 투께 및 폭을 조절하려고 한다. 따라서 선폭 $75{\mu}m$의 일정한 미세 배선을 형성시키기 위해 액적 크기 조절과 탄착 resist 액적 표면의 UV 가경화 조건으로 구현하려고 한다. 또한 DPI(Dot Per Inch) 조절을 통한 인쇄로 탄착 resist의 두께 확보 후 에칭시 박리되는 현상을 억제 시키려 한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권4호통권316호
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• pp.17-25
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• 2007

멀티레벨 잉크젯 프린터는 다양한 도트 크기 및 다른 농도를 가진 잉크를 사용함으로써 뛰어난 색재현과 부드러운 계조를 표현할 수 있다. 이에 멀티토닝 기법에 관한 많은 연구 노력들이 더 나은 영상 화질을 위해 진행되고 있다. 하지만 멀티토닝은 프린터가 출력할 수 있는 레벨에서 일정 구간 같은 잉크가 찍히는 banding artifact가 발생한다. 이는 특히 부드러운 계조 변화 영역에서 불연속성이나 시각적으로 좋지 않은 결과를 낳게 된다. 따라서 이러한 banding artifact를 줄이기 위하여 본 논문에서는 개선된 임계값 배율 조정함수를 이용하여 프린터 출력 레벨에서 이웃 출력 잉크의 혼합 비율을 제어함으로써 잉크 분포를 조절하는 멀티토닝 방법을 제안한다. Banding artifact가 발생하는 영역에서의 잉크 분포는 이웃 출력 잉크의 혼합 시점을 조절하는 임계값 배율 조정 함수의 두 인자에 의해 달라진다. 따라서 8명의 관찰자를 이용하여 여러 가지 인자 값에 대한 프린터 출력 레벨에서의 잉크 분포를 조사하였다. 그 결과, 특정 인자 값을 가진 임계값 배율 조정 함수를 사용함으로써 시각적으로 부드러운 계조 변화를 표현할 수 있었다. 실험에서는 제안한 방법을 칼라와 회색조 ramp 영상에 적용하여 banding artifact 감소와 색재현성에서의 더 나은 성능을 확인하였다.