• 식품과학과 산업
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• 제49권4호
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• pp.64-69
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• 2016

The potentialities of 3D printing technology are discussed from technical and research-oriented perspectives for industrial manufacturing of a variety of food products. Currently, 3D printing technology has advanced to enable us to process or cook innovative foods. However, food-based materials for 3D printing are still limited in terms of eating qualities, nutritional values and functionality as well as industrial production. Therefore, this uprising issue on alternative food processing techniques especially focused on the exploration of new food materials combined with these 3D printing technologies needs to be re-spotlighted, and then solved to pave the way to this innovative and sensational area of investigation with more accessibility. In this review, previous research work and industrial applications conducted by frontier research groups in this field are covered, then to open discussion for future research on the 3D printing of food.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.877-884
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• 2015

창의 융합형 인재 양성을 위해 교육현장에서 다양한 테크놀러지를 활용한 교육이 강조되고 있다. 특히 새로 도입된 3D 프린팅 기술은 학생들이 더 진보된 과학적 개념을 배울 수 있도록 하는 큰 잠재력을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 학생 그룹과 성인 그룹으로 나누어 "3D 프린트의 의미와 활용 방안 그리고 캐디안을 이용한 간단한 모형설계 및 제작 수업"을 2차시 분량으로 분배하여 수업을 진행하고, 3D 프린터를 학습에 활용하기에 적절한 연령과 연령별 특성을 알아보고자 세부 항목을 과제 가치(Task Value), 자기효능감(Self-Efficacy for Learning and Performance), 테크놀러지 불안(Technology Anxiety), 수업 만족감(Satisfaction of Class)으로 한정하여 설문을 실시하고 분석하였다. 연구 결과 학생 그룹이 성인 그룹보다 더 높은 과제가치, 자기효능감, 그리고 수업에 대한 만족도를 보이면서, 성인 그룹보다는 학생 그룹에서 3D 프린터 교육의 효율성이 더 높다는 것을 알 수 있다. 두 그룹 모두 과제가치와 자기효능감이 학습만족도와 정적 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 또한 성인 그룹의 경우, 테크놀러지 불안이 수업만족도와 부적 관계가 있는 것으로 나타나, 성인학습자를 대상으로 하는 3D 프린터 수업에서는 테크놀러지 불안에 대한 교수 학습지원이 중요함을 알 수 있었다. 향후 3D 프린터가 더 보편화되고 3D 프린터를 활용한 수업이 늘어나 더 다양한 데이터 수집이 가능하게 되면, 보다 세부적인 학습자의 연령별 학습 특성도 비교 분석할 수 있을 것이다. 또한 최근까지의 선행 연구를 분석한 결과 3D 프린터를 이용하는, 학교 현장에서 활용 가능하고 실천적인 혁신 교육 방법에 대한 연구가 다양하게 이루어질 필요가 있음을 본 연구 과정에서 확인할 수 있었다.

• 한국의류산업학회지
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• 제24권5호
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• pp.505-518
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• 2022

3D printing technology, also known as additive manufacturing(AM), has not been actively used in the clothing industry despite its potential for economic, environmental, and labor efficiency. Therefore, this study aims to propose a new 3D printing method for the clothing industry, which will be more readily accessible. This roll-type printing method can print wide-sized patterns at once using a 3D modeling program and a FDM 3D printer and help overcome the limitations imposed by the size of the printer. Then, to demonstrate the practical application cases of this printing method, bags of three designs were developed. Prior to product development, a thickness test was performed for stable printing using TPU(Thermoplastic Poly Urethane) filament, and a thickness of 0.45 mm was found to be most suitable for it. Next, the time efficiency test showed that the roll-type printing method takes less time compared to the general printing method in printing wide-sized patterns. Based on these tests, three bags, , and , were developed to confirm the suitability of the roll-type printing method for product development. The advantages of 3D roll-type printing can lie in overcoming of the spatial limitation, and the environmental sustainability as it can reduce waste from the production process. This study is significant in that it presents a new 3D printing method to improve the space limitations and time inefficiency of 3D printers.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권4호
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• pp.318-323
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• 2023

The thermoelectric effect, which converts waste heat into electricity, holds promise as a renewable energy technology. Recently, bismuth telluride (Bi2Te3)-based alloys are being recognized as important materials for practical applications in the temperature range from room temperature to 500 K. However, conventional sintering processes impose limitations on shape-changeable and tailorable Bi₂Te₃ materials. To overcome these issues, three-dimensional (3D) printing (additive manufacturing) is being adopted. Although some research results have been reported, relatively few studies on 3D printed thermoelectric materials are being carried out. In this study, we utilize extrusion 3D printing to manufacture n-type Bi_1.7Sb_0.3Te₃ (N-BST). The ink is produced without using organic binders, which could negatively influence its thermoelectric properties. Furthermore, we introduce graphene oxide (GO) at the crystal interface to enhance the electrical properties. The formed N-BST composites exhibit significantly improved electrical conductivity and a higher Seebeck coefficient as the GO content increases. Therefore, we propose that the combination of the extrusion 3D printing process (Direct Ink Writing, DIW) and the incorporation of GO into N-BST offers a convenient and effective approach for achieving higher thermoelectric efficiency.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.182-189
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• 2019

3D 프린팅 기술은 공급자 중심의 대량 생산에서 수요자 중심의 다양한 디자인을 만족하게 하는 패러다임의 변화를 가져오고 있다. 건축분야 3D 프린팅 기술은 모듈러 건축과 더불어 기존의 습식공법을 대체할 수 있는 새로운 시공방법으로 기대되고 있다. 최근 북미, 유럽, 아시아 등 다수의 국가에서 모르타르 계열의 재료를 활용한 3D 프린팅 건축물 구축 사례가 경쟁적으로 발표되고 있다. 3D 프린팅 기술의 핵심은 3D 프린팅 장비, 재료, 3D 모델링 및 슬라이싱 기능이다. 건축분야에서는 기존 제조업에서 상용화된 슬라이싱 기능을 보완하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 건축분야의 3D 모델링을 3D 프린팅 장비로 출력하기위해 슬라이싱 기능이 포함된 설계지원도구를 개발한다. 기존 제조업 분야에서 3D 모델링 이후 출력까지의 과정을 분석하고, 특히 기존에 상용화된 슬라이싱 프로그램들의 기능을 분석한다. 또한 기존 사례 및 전문가 검토, 관련 문헌 등을 분석하여 건축분야에 필요한 슬라이싱 기능 7가지를 도출하였다. 도출된 기능들은 슬라이싱 기능에서 보다 확장하여 설계지원도구라고 명명하였다. 향후 도출된 기능들에 대한 상세한 알고리즘 및 프로세스의 개발이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.802-809
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• 2017

3D 프린팅 제조 기술은 폴리머 및 금속 소재를 구조물 형상으로 적층하여 제품을 제작하는 성형기술로서, 설계 자유도가 높고 기능성을 요구하는 부품 제작에 유리하다. 또한 다품종 소량 생산 특성으로, 향후 철도 차량 부품 제작에 적합한 기술이다. 3D 프린팅 기술의 장점을 충분히 활용하기 위해서는 제품 설계시 공정 특성 고려가 필수이다. 이번 연구에서는 철도차량용 공기압축기의 열교환기를 대상으로, 3D 프린팅 기법 적용을 통한 제작을 위해, 성능과 공정조건을 고려한 제품의 재설계 및 제작 기술을 연구하였다. 먼저 열교환기의 성능을 높이기 위한 설계 컨셉을 정의하고 기존 열교환기의 시험을 통해 성능 분석 후, 이를 만족하기 위한 컨셉 설계 범위를 지정하였다. 또한 금속 3D 프린팅의 제작 한계 및 제작 시간, 특성 등을 고려하여, 상세 설계에 관한 수정을 진행하였다. 도출된 최종 설계안을 토대로, 알루미늄 소재를 사용하여 3D 프린팅 공정을 통해 제품을 제작하고 치수 정밀도를 만족함을 확인하였다. 최종 중량은 기존 제품 대비 41%의 중량 절감 효과를 보였다. 본 연구를 통해, 3D 프린팅 기술 활용을 위한 제품 설계 과정을 정립함으로써, 향후 3D 프린팅 기술 적용시 효율적인 설계가 가능할 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권1호
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• pp.54-61
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• 2019

3D프린팅은 '12년 세계경제포럼에서 떠오르는 10대 기술 중 2번째로 선정이 되었고 기존 산업의 패러다임을 변화시켜 제조업 혁신과 신 시장을 창출할 핵심기술로 대두되었다. 미국 등 주요 선도 국가들은 3D 프린팅을 국방 분야에 적극 확대해 나가고 있으며, 우리나라 역시 3D 프린팅의 군사적 활용을 위해 국방 수리부품 생산기술 확보 및 국방전문인력 양성을 추진하고 있다. 이에 본 논문은 기존의 무기체계 개발단계, 양산단계, 운영유지단계의 부품 국산화 개발관리 절차를 활용하여 향후 신뢰성 있는 3D 프린팅 수리부품을 효율적으로 작전현장에 적용하기 위한 방안을 제시하였다.

• 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.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.188-189
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• 2022

With the development of nano-reinforcement technology, TiO₂ nanomaterials have received widespread attention as one of the additives without pozzolanic reaction, which can be used to improve the mechanical properties of cement-based materials. Meanwhile, with the development of additive manufacturing technology or known as 3D printing technology, its application in the construction field has also got noticed. Therefore, in this work, the effect of three sizes of TiO₂ on the compressive strength of hardened cement-based materials fabricated by binder jetting 3d printing was evaluated. According to the results, the TiO₂ particles with larger sizes can provide better reinforcement to the hardened cement due to its more significant filling effect.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.75-82
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• 2021

The 3D printing technology is one of the fourth industrial revolution technology that drives innovation in the manufacturing process, and should be applied to nuclear industry for various purposes according to the manufacturing trend change. In nuclear industry, it can be applied to manufacture obsolete items and new designed parts in advanced reactors or small modular reactors (SMRs), replacing the traditional manufacturing technologies. A gate valve body was manufactured, which was obsolete in nuclear power plant, using DED(Directed Energy Deposition) metal 3D printing technology after restoring design characteristics including 3D design drawing by reverse engineering. The 3D printed valve body was assembled with commercial parts such as seat-ring, disk, stem, and actuator for performance test. For the valve assembly, including 3D printed valve body, several tests were performed, including pressure test, end-loading test, and seismic test according to KEPIC MGG and KEPIC MFC. In the pressure test, hydraulic pressure of 391kgf/cm² was applied to 3D printed valve body, and no leak was detected. Also the 3D printed valve assembly was performed well in end-loading and seismic tests.