• 한국광학회지
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• 제14권3호
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• pp.312-320
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• 2003

본 연구에서는 355 nm의 파장을 갖는 Nd:YVO$_4$ 3고주파 DPSS 레이저를 이용하여 폴리머의 3차원 미세형상 가공기술을 개발하였다. UV레이저와 폴리머의 어블레이션에 관한 메커니즘을 설명하였으며 비교적 UV영역에서 파장이 긴 355 nm파장의 영역에서는 광열분해 반응으로 가공되고 이에 따른 폴리머의 광학적 특성을 살펴보았다. 광 흡수율 특성이 우수한 폴리머가 광가공 특성이 좋은 것으로 나타났으나 벤젠구조가 많이 포함되어 있는 폴리이미드의 경우는 광분해후 다시 새로운 화학적 결합이 이루어져 가공부 면이 좋지 않은 면을 보였다. 레이저의 다중 주사방식으로 가공하기위하여 표면의 오염이 적은 폴리카보네이트를 시편으로 사용하여 3차원 적으로 모델링한 직경 1 mm와 500 $\mu\textrm{m}$의 마이크로 팬을 가공하였다. 레이저 발진 효율이 높고 유지비가 적은 355 nm의 DPSSL을 이용한 3차원 가공기술의 개발로 향후 저비용으로 빠른 시간에 미세부품을 개발하는 기술에 기여할 것으로 예상된다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.22-30
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• 2005

This paper proposes a measurement method for the surface shape of micro-parts by using an atomic force microscope(AFM). To this end, two techniques are presented: First, the measurement range is expanded by using an image matching method based on correlation coefficients. To account for the inaccuracy of the coarse stage implemented in AFM, the image matching technique is applied to two neighboring images intentionally overlapped with each other. Second, a method to measure the shape of relatively large specimen is proposed that utilizes the inherent trigger mechanism due to the atomic force. The proposed methods are proved effective through a series of experiments.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권3호
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• pp.179-186
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• 2005

A comparative study of stress distributions in the maxillary bone with three different types of abutment was conducted. Finite element analysis was adopted to determine stress generated in the bone with the different implant systems with micro threads (Onebody type implant, Internal type implant, and External type implant). It was found that the types of abutments and the number of micro threads have significant influence on the stress distribution in the maxillary bone. They were due to the difference in the load transfer mechanism and the size of contact area between abutment and fixture. Also the maximum effective stress in the maxillary bone was increased with increasing inclination angle of load. It was concluded that the maximum effective stress in the bone was the lowest by the internal implant among the maximum effective stresses by other two types of implants and by appropriate number of micro threads, and that the specific number of micro thread was existed to decrease the maximum effective stress in the maxillary bone due to different implant systems and loading conditions.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권10호
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• pp.93-99
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• 2010

A nano-stereolithography is the direct patterning process with a nanoscale resolution using twophoton absorption induced by a femtosecond laser. However, in the majority of the works, the fabrication of 3D microstructures have been done only onto transparent glass due to the use of an oil immersion objective lens for achieving a high resolution. In this work, the coaxial illumination and the auto-focusing system are proposed for the direct patterning of nano-precision patterns on an opaque substrate such as a silicon wafer and a metal substrate. Through this work, 3D polymer structures and metallic patterns are fabricated on a silicon wafer using the developed process.

• 대한치과교정학회지
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• 제38권4호
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• pp.228-239
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• 2008

식립 후 힘의 부하가 조기에 이루어지는 마이크로임플란트의 경우 식립 시의 골응력 혹은 스트레인의 관리가 그 안정성에 있어 중요한 요인으로 작용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 3D 유한요소법을 사용하여 교정용 마이크로임플란트 식립 시 피질골에 발생하는 응력(스트레인)을 해석하였다. 0.9 mm 직경으로 미리 드릴링한 1mm 두께 피질골에 마이크로임플란트(AbsoAnchor SH1312-7, Dentos, Daegu, Korea)가 식립되는 전체 과정(10회전, 식립 깊이 5 mm)의 모사를 위해 총 1,800 step의 유한요소해석을 실시하였다. 식립 진행과 더불어 생기는 나사산 주위 피질골의 기하학적 형상변화를 유한요소해석에 반영하기 위하여 지속적인 remesh를 실행하였으며, 빠른 수렴을 위해 마이크로임플란트는 강체로, 피질골은 강소성체로 모델링하였다. 해석 결과, 마이크로임플란트 식립 시 피질골에 발생되는 스트레인은 임플란트 주위골 전체에서 정상적인 골개형을 위한 한계치로 보고되고 있는 $4,000\;{\mu}$-strain을 상회하였고, 나사산 첨부 인접골에서는 스트레인이 100% 이상에 달하였다. 계산된 피질골 식립토오크는 약 1.2 Ncm 정도로 가토 경골에 동일 모델의 마이크로임플란트을 식립하며 측정한 값에 약간 미달하였으나 근접한 수치를 보였다. 본 연구를 통해, 마이크로임플란트의 식립과정을 3D 유한요소법으로 재현할 수 있음을 확인하였고, 또한 마이크로임플란트 식립에 의해 피질골에 발생하는 스트레인 크기는 생리적인 골개형을 저해할 수 있는 수준임을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.395-401
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• 2023

본 연구에서는 지도학습 기반 분할기법을 이용하여 단층 촬영된 단방향 복합재료의 유한요소모델링을 실시하였다. 우선, 단방향 복합재료의 형상 정보를 얻기 위해 Micro-CT 스캔을 수행하여 단방향 복합재료의 순수 체적(raw volume)을 획득하였고 여기에 몇 개의 단면을 선택하여 재료의 마이크로 구조인 섬유의 형상을 라벨링하였다. 이후 재료의 단면 이미지와 라벨링한 이미지를 각각 입출력으로 U-net 모델을 훈련시켰다. 이를 사용하여 선택되지 않은 단층촬영 이미지를 섬유형상을 구분하는 분할을 수행하였고 이렇게 생성된 3차원 정보를 이용해서 유한요소모델을 생성하였다. 최종적으로 단방향 복합재료 시편과 유한요소모델의 섬유체적비를 비교하여 제안된 방법의 적절성을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.157-158
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• 2006

A novel nanofabrication process has been developed using two-photon crosslinking (TPC) for the fabrication of three-dimensional (3D) SiCN ceramic microstructures applicable to high functional 3D devices, which can be used in harsh working environments requiring a high temperature, a resistance to chemical corrosion, as well as tribological properties. After sequential processes: TPC and pyrolysis, 3D ceramic microstructures are obtained. However, large shrinkage due to low-ceramic yield during the pyrolysis is a serious problem to be solved in the precise fabrication of 3D ceramic microstructures. In this work, silica nanoparticles were employed as a filler to reduce the amount of shrinkage. In particular, the ceramic microstructures containing 40 wt% silica nanoparticles exhibited relatively isotropic shrinkage owing to its sliding free from the substrate during pyrolysis.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권12호
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• pp.1144-1149
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• 2007

Experimental studies on the fabrication of sub-30 nm nanofibers using weakly two-photon induced photopolymerized region have been carried out. For the generation of nanofibers inside or outside microstructures, an over-polymerizing method involving a long exposure technique (LET) was proposed. Such nanofibers can find meaningful applications as bio-filters, mixers, and many other uses in diverse research field. A multitude of nanofibers with a notably high resolution (about 22 nm) in two-photon polymerization was achieved using the LET. Furthermore, it was demonstrated that the LET can be employed for the direct fabrication of various embossing patterns by controlling the exposure duration and the interval between yokels. Thin interconnecting networks are formed regularly in the boundary of the over-polymerized region, which allows for the creation of various pattern shapes. Overall of this work, some patterns including nanofibers are fabricated by the LET.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1563-1571
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• 2011

본 연구에서는 인간중이의 소리전달특성 계산을 위한 유한요소모델을 개발하였다. 이소골의 형상을 얻기 위하여 한국인 사체에서 추출한 측두골을 마이크로 CT 촬영하여 3 차원 입체모델로 변환하였다. 유한요소모델은 이소골, 고막, 인대와 근육 등을 포함하여 구성하였다. 유한요소모델을 이용하여 고막에서 등골족판까지의 응답함수를 계산한 후 측정값을 갖는 선행연구와 비교하였고 그 결과 10 kHz 주파수 대역까지 소리전달특성을 잘 표현하고 있음을 보였다. 또한 유한요소 모델을 구성하는 주요 물성인자의 변화에 대한 소리전달특성의 변화를 살피고 침등골관절의 강성값이 중이의 소리전달특성에 큰 영향을 미침을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.53-67
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• 2022

마이크로파일은 소구경 현장타설말뚝으로, 시공방법이 간단하고 공사비용이 상대적으로 저렴하여 건축물을 비롯한 각종 구조물의 보수보강 및 증축 시 기초보강 등에 활용되고 있다. 시공이 용이하고 간단한 메커니즘의 구조체를 선단에 장착하여 지지력을 증대시키는 선단 확장형 마이크로파일이 개발되었으며, 이에 대한 수치해석, 내구성시험, 원심모형시험 등의 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는, 기존에 수행된 수치모델링을 고도화하여 연직하중 재하에 의해 연결강봉 근입 시 고정 지압구가 활착되는 거동 메커니즘을 확인하고, 원심모형실험과 동일한 조건에서의 수치해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 또한, Lab-scale 수치해석 결과를 바탕으로 고정 지압구의 형상 개선안을 도출하고, Field-scale 수치해석을 통해 일반 마이크로파일 대비 지지력 증대효과를 비교·검증하였다.