• 한국기계가공학회지
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• 제21권9호
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• pp.56-62
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• 2022

This study analyzed the output precision of 3D printing methods. The inner impeller of the centrifugal compressor was printed in as a sheet with 100% packing density using two methods: field deposition modelling and stereolithography. Dimensional differences between the initial CAD and printed models were evaluated using a 3D scanner. To investigate the dimensional characteristics of the 3D printed impeller, 3D dimension analysis and point dimension analysis were performed. The point dimension analysis was divided into 3D and 2D for comparative analysis.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권6호
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• pp.101-108
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• 2017

Recently, the patent rights for 3D printing technology have expired, while 3D printers with RP (Rapid Prototyping or Additive Manufacturing) and 3D printing technologies are receiving attention. In particular, the development of 3D printers is rapid in Korea, thanks to the increasing sales and popularity of FDM (Fused Deposition Modeling or Fused Filament Fabrication) 3D printers. However, the quality and productivity of the FDM 3D Printer are not good, so customers prefer the DLP (Digital Light Processing) method to avoid these shortcomings. The DLP method has high quality and productivity. However, because of the stereolithography equipment, it has few studies compared to optimal values for elements then FDM 3D printing study. In this study, to find the optimal conditions for 3D printing with the DLP method, the aim is to obtain the optimal values (strength, final time, quality) by changing the light exposure time, layer thickness, and z-axis speed.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1415-1420
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• 2014

3D 프린터는 3D도면을 입력받아 적층가공 방식으로 재료를 쌓아 원하는 제품을 제작하는 프린터이다. 3D 프린터는 다양한 입체 제품을 출력할 수 있고, 짧은 시간 내에 제품 출력이 가능하여 다양한 분야에서 사용되고 있다. 이러한 3D 프린터는 다양한 종류의 출력방식과 재료가 있는데 본 논문에서는 이중 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)수지를 녹여 쌓는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식을 고려한다. 이 방식을 사용한 3D 프린터는 고온에서 제품을 출력하여 짧은 시간 내에 냉각이 진행되는데, 이 과정에서 출력물의 크기나 주변 환경의 상태에 따라서 휘어짐 현상이 발생한다. 이러한 휘어짐 현상을 최소화하기 위해 현재 사용되고 있는 방법은 온도를 적정선으로 유지해주는 방식이다. 이 방식은 온도 유지를 위한 추가적인 장비가 필요하여 본 논문에서는 휘어짐 현상을 최소화하기 위한 3D 프린팅 기법을 제안한다. 제안된 방식은 제품의 최초설계 시 휘어짐 위치를 고려하여 적당한 구멍(홈)을 생성시켜 출력하는 방법을 기반으로 한다. 제안된 방법에 대한 수학적 모델을 제시하고, 성능평가를 위해 일반적인 방식을 사용한 출력물과 제안된 방법으로 설계한 출력물을 측정하고 분석한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.171-177
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• 2018

3D 프린팅 기술에 있어서, 각각의 기술들은 고품질의 출력물을 얻기 위해서는 최적화해야 할 다양한 인자들을 가지고 있다. FDM (fused deposition modeling) 방식의 3D 프린터 또한 최적화해야 할 다수의 인자들이 있다. 그 중에서도 노즐 온도와 노즐 이송 속도는 가장 기본이 되는 인자라고 할 수 있다. 안정적인 출력이 가능한 두 인자의 조합을 찾는 것은 FDM 장비를 이용한 출력에 있어서 가장 먼저 선행되어야 할 일이다. 본 연구에서는 다양한 두 인자 조합에 따라 단일 라인 출력을 수행하였고, 얻어진 출력 결과물을 평가를 통하여 안정적인 출력이 가능한 범위를 선정하는 새로운 방법을 제시하였다. 제시한 방법을 통하여 평가한 안정적 조건 범위들을 동일 범위 조건 아래에서 다층 단일 라인 출력을 통하여 검증하였다. 그 결과, 단일 라인과 다층 단일 라인 출력이 동일한 안정적 범위를 보이고 있음을 확인 할 수 있었다. 이는 본 논문에서 제안한 단일 라인 평가법을 다층 출력의 안정성을 그대로 반영할 수 있음을 보여 준다. 이상의 결과들로 볼 때, 제안한 방법은 간단한 실험과 측정 방법을 이용하여 손쉽게 수행 될 수 있다는 점과 공정 변수들의 최적화를 위한 기본 데이터를 제공한다는 점에서도 그 의미를 찾을 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.370-377
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• 2014

최근 3D 프린팅 기술은 다양한 의학 분야에서 활용하고 있으며, 기존의 절삭가공 보다 제작시간과 비용, 과정측면에서 매우 효율적이다. 특히 정형외과에서는 수술시간, 수술 정확성 등의 개선과 환자의 고통 감소와 재수술을 최소화하는 방법으로 관심이 집중되고 있다. 그러나 기존 연구에 사용된 3D 프린터는 하드웨어 및 소프트웨어의 기술적 활용성, 재정적 가용성 등의 문제로 현재 병원에서 일반적으로 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 CT 영상을 Open Source DICOM Viewer와 STL 파일변환 프로그램, FDM 와이어 적층가공방식의 조립형 3D 프린터로 골반 골절 모델을 직접 제작하여 비용과 시간을 단축하고 사전 수술계획에 활용하였다. 6명의 불안정성 골반골절 수술환자의 맞춤형 골 모델을 제작한 후 대학병원 정형외과 임상의에게 골절수술 전에 제공하여 임상적 활용 가능 여부에 대한 검토와 분석의견 결과 정밀도, 해상도가 수술계획에 사용하여도 유용한 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권9호
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• pp.839-844
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• 2017

최근 3차원 프린팅 기술은 비약적으로 발전하여 쾌속조형기술의 대명사가 되고 있다. FDM 방식의 3D프린터는 쾌속조형에 사용되는 가장 일반적인 프린터이지만, 열에 취약하고, 출력물의 표면이 매끄럽지 못하는 등의 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 FDM방식의 3D프린터로 ABS재질의 시편을 제작하였고, 아세톤에 시편을 담그는 방식으로 후처리를 수행하였다. 공정시간을 변수로 후처리를 진행하였으며, 처음 5초의 후처리 시간동안에는 시편의 표면조도가 급격하게 개선되는 결과를 획득하였으며, 5초 이후에는 표면조도의 변화정도가 미미하였다. 또한, 이러한 후처리 공정은 적지만 시편의 인장강도와 파단변형률을 상승시키는 결과를 나타내었다.

• 한국의류학회지
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• 제41권3호
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• pp.468-486
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• 2017

In this study, three kinds of wearable fashion prototypes were developed using 3D printers with the goal of developing a practical production method for daily clothes. Prototypes were modeled using Rhinoceros software and developed using FDM 3D printers and TPU filaments. The results of this study are as follows. First, it confirmed the possibility of FDM-type entry-level 3D printers as a tool to develop wearable fashion products. Second, TPU filaments that are soft and ductile are highly likely to be used as a clothing material. Third, patterns designed through the 3D modeling process can be sampled directly to a 3D printer and easily corrected and supplemented. Fourth, it was confirmed that TPU prints of about 1.00mm thickness can be sewn with fabric using sewing machines through the development of 'Prototype 1' and 'Prototype 2'; in addition, hand stitching is also possible. Fifth, as in the case of 'Prototype 3', it is possible to fabricate a garment fit enough to the body if the clothing configuration is designed to connect the basic module using TPU filaments. In the future, the development of wearable fashion prototypes using various materials and 3D printing technology will help diversify everyday clothes.

• 실천공학교육논문지
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• 제15권2호
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• pp.419-427
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• 2023

In this study, optimal adhesion conditions to alleviate defects caused by heat shrinkage with FDM type 3D printers with machine learning are researched. Machine learning is one of the "statistical methods of extracting the law from data" and can be classified as supervised learning, unsupervised learning and reinforcement learning. Among them, a function model for adhesion between the bed and the output is presented using supervised learning specialized for optimization, which can be expected to reduce output defects with FDM type 3D printers by deriving conditions for optimum adhesion between the bed and the output. Machine learning codes prepared using Python generate a function model that predicts the effect of operating variables on adhesion using data obtained through adhesion testing. The adhesion prediction data and verification data have been shown to be very consistent, and the potential of this method is explained by conclusions.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권3호
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• pp.203-209
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• 2014

쇄골 CT 영상을 이용하여 보급형 3D 프린터로 제작된 모델로 사전 수술계획을 실시하여 수술효율에 대한 유용성과 임상적 활용가능성을 평가하였다. CT 영상을 Open Source DICOM Viewer Osirix에서 STL 파일로 변환하여 FDM 와이어 척층가공방식의 보급형 3D 프린터로 환자 맞춤형 쇄골 골절 모델을 제작하였다. 또한, 인체의 좌우 대칭 특성을 이용하여 골절되지 않은 반대편 쇄골의 STL 파일을 Mirror 기법으로 손상되기 전 원형의 모델을 복원, 제작하였다. 모델은 골절의 위치와 크기, 정도가 동일하게 출력되었다. 영상의학과에서 적은 비용과 시간으로 직접 제작한 쇄골 모델을 활용하면 수술시 2차 손상을 줄이고, 최소 침습적 피하금속판 골유합술(MIPO)로 수술효율을 높일 수 있어 임상적으로 유용할 것으로 생각된다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.8-12
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• 2022

Recently, research on applying composite materials to various industrial fields is being actively conducted. In particular, composite materials fabricated by Fused Deposition Modeling 3D printers have more advantages than existing materials as they have fewer restrictions on manufacturing shape, reduce the time required, weight. With these advantages, it is possible to consider utilizing composite materials in cryogenic environments such as the application of liquid oxygen and liquid hydrogen, which are mainly used in an aerospace and mobility. However, FDM composite materials are not verified in cryogenic environments less than 150K. This study evaluates the characteristics of composite materials such as tensile strength and strain using a UTM (Universal Testing Machine). The specimen is immersed in liquid nitrogen (77 K) to cool down during the test. The specimen is fabricated using 3D print, and can be manufactured by stacking reinforced fibers such as carbon fiber, fiber glass, and aramid fiber (Kevlar) with base material (Onyx). For the experimental method and specimen shape, international standards ASTM D638 and ASTM D3039 for tensile testing of composite materials were referenced.