• 제목/요약/키워드: High-tech Manufacturing

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Design and 3D-printing of titanium bone implants: brief review of approach and clinical cases

  • Popov Jr, Vladimir V.;Muller-Kamskii, Gary;Kovalevsky, Aleksey;Dzhenzhera, Georgy;Strokin, Evgeny;Kolomiets, Anastasia;Ramon, Jean
    • Biomedical Engineering Letters
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    • 제8권4호
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    • pp.337-344
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    • 2018
  • Additive manufacturing (AM) is an alternative metal fabrication technology. The outstanding advantage of AM (3D-printing, direct manufacturing), is the ability to form shapes that cannot be formed with any other traditional technology. 3D-printing began as a new method of prototyping in plastics. Nowadays, AM in metals allows to realize not only net-shape geometry, but also high fatigue strength and corrosion resistant parts. This success of AM in metals enables new applications of the technology in important fields, such as production of medical implants. The 3D-printing of medical implants is an extremely rapidly developing application. The success of this development lies in the fact that patient-specific implants can promote patient recovery, as often it is the only alternative to amputation. The production of AM implants provides a relatively fast and effective solution for complex surgical cases. However, there are still numerous challenging open issues in medical 3D-printing. The goal of the current research review is to explain the whole technological and design chain of bio-medical bone implant production from the computed tomography that is performed by the surgeon, to conversion to a computer aided drawing file, to production of implants, including the necessary post-processing procedures and certification. The current work presents examples that were produced by joint work of Polygon Medical Engineering, Russia and by TechMed, the AM Center of Israel Institute of Metals. Polygon provided 3D-planning and 3D-modelling specifically for the implants production. TechMed were in charge of the optimization of models and they manufactured the implants by Electron-Beam Melting ($EBM^{(R)}$), using an Arcam $EBM^{(R)}$ A2X machine.

저급 탄산리튬의 재결정화를 통한 고순도 탄산리튬 제조에 대한 연구 (A study on the fabrication of high purity lithium carbonate by recrystallization of low grade lithium carbonate)

  • 김보람;김대원;황성옥;정수훈;양대훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.16-23
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    • 2021
  • 리튬이차전지 제조 공정 중 발생한 폐액으로부터 회수된 탄산리튬의 경우, 이차전지 양극재의 원료인 코발트, 니켈 및 망간의 중금속이 함유되어 있다. 본 연구에서는 탄산리튬의 재결정화를 통하여 순도 98.28 %의 저급 탄산리튬 분말에 함유된 중금속을 제거하고 탄산리튬의 순도를 높이고자 하였다. 먼저 염산 수용액을 이용하여 탄산리튬의 침출 효율을 살펴보았으며, pH 5 조건으로 침출 후 탄산나트륨의 당량 및 농도의 탄산리튬 재결정에 대한 영향을 확인하였다. 리튬의 함량 기준 대비 탄산나트륨 1 당량에서 1.5로 증가할수록, 농도 1.4 M에서 2.8 M로 증가할수록 회수율은 향상되었으며, 탄산나트륨의 투입 조건이 달라짐에 따라 결정 형상이 달라지는 것을 SEM 분석을 통해 확인할 수 있었다. 재결정된 탄산리튬 분말은 수세하여 순도 99.9 % 이상의 고순도 탄산리튬을 회수할 수 있었다.

네덜란드의 혁신클러스터정책과 시사점 (The Innovation Ecosystem and Implications of the Netherlands.)

  • 김영우
    • 벤처혁신연구
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    • 제5권1호
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    • pp.107-127
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    • 2022
  • 본 연구는 네덜란드의 지역별 혁신 클러스터정책을 통해 네덜란드 경제의 성장동인을 찾고자 한다. 전통적으로 농업과 물류중심의 경제구조를 가진 네덜란드는 1990년대 지역 클러스터를 만들면서 첨단 허브 국가로서 역할을 충실하게 해왔고 작은 나라임에도 세계 수출의 7위를 차지하는 등 혁신국가의 이미지를 만드는데 성공했다. 그 바탕에는 혁신을 위한 체계적인 분석 접근법으로 '지역 혁신 시스템(Rational Innovation System)'의 개념을 도입하고 지역의 특색을 살린 산학연 모델이 가장 큰 요인으로 작용했다. 여기에는 적절한 중앙정부의 혁신 생태계 조성을 위한 정책적 방향 제시와 지역을 중심으로 한 산학연 모델이 크게 작용한 것으로 평가받고 있다. 이런 점을 종합적으로 살펴 볼 때 본고에서는 다음과 같은 시사점을 발견할 수 있다. 첫째, 혁신 클러스터의 활성화이다. 둘째, Top 9을 중심으로 한 신산업육성정책과 미래산업 전략을 활성화하고 있다. 셋째, 산학연 협력을 구체화하고 있다. 넷째, 스타트업의 창업을 육성하고 있다. 이를 종합하면 네덜란드는 2019년 설립된 TechLeap은 네덜란드의 기술 생태계를 정량화하고 가속화하는 데 도움을 주는데 자본, 시장 및 인재에 대한 접근성을 개선하기 위한 프로그램 및 이니셔티브를 통해 기술 기업이 확장할 수 있는 최적의 환경을 조성해 네덜란드를 미래의 기술 선도기업들을 위한 보금자리로 만들기 위해 노력하고 있다. 첨단농업과 물류국가로 알려진 네덜란드는 4차 산업혁명시대를 맞이하여 로테르담을 중심으로 하는 물류의 항구에서 ICT 기술을 기반으로 하는 '지식항구(brainport)'로 확장하고 있다. 네덜란드는 물류 국가에서 산업화에 성공했지만 최근 지역혁신 생태계를 만들기 위한 중앙정부의 비전 제시와 지역의 특화산업을 연계한 산학연 클러스터 모델이 가장 큰 디딤돌 역할을 하고 있음을 확인할 수 있다. 네덜란드의 혁신정책은 혁신 클러스터 생태계를 중심으로 지역을 개발하고 일자리 창출과 새로운 산업을 위한 투자를 통해 유럽의 '디지털 관문'으로서 역할에 보다 충실할 것으로 전망된다.

초음파 테이블을 이용한 단결정 사파이어 웨이퍼의 ELID 연삭가공 특성 연구 (A Study on the ELID Grinding Properties of Single Crystal Sapphire Wafer using Ultrasonic Table)

  • 황진하;곽태수;이득우;정명원;이상민
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.75-80
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    • 2013
  • Single crystal sapphire being used in high technology industry is a brittle material with a high hardness and excellent physical properties. ELID(Electrolytic In-Process Dressing) grinding technology was applied to material removal machining process of single crystal sapphire wafer. Ultrasonic vibration which added to material using ultrasonic table was adopted to efficient ELID grinding of sapphire materials. The evaluation of the ground surface of single crystal sapphire wafer was carried out by means of surface measuring by using AFM(Atomic Force Microscope), surface roughness tester and optical microscope device. As the results of experiment, it was shown that more efficient grinding was conducted when using ultrasonic table. In case of using #170 grinding wheel, surface roughness of ELID ground specimen in using ultrasonic table was superior to ELID ground specimen without ultrasonic table. However, In case of using #2000 grinding wheel, surface roughness of ELID ground specimen in using ultrasonic table was inferior to ELID ground specimen without ultrasonic table.

피혁폐기물을 활용한 친환경 고기능성 아웃솔 소재의 국산화 개발방안 (Localization development of environmentally-friendly high-functional outsole material using leather scrap)

  • 상정선;박명자
    • 한국의상디자인학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.165-176
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    • 2021
  • To solve environmental problems, research and efforts are required to reduce leather waste that is generated in large quantities during the leather manufacturing process. Leatherboard is a plate-like material that is made by crushing leather waste, such as trimming or shaving scraps and mixing fibers, pulp, rubber, and adhesives. The aim of this study is to provide basic data on the localization of leatherboard manufacturing technology for outsoles, which are increasingly in demand due to their excellent performance and price competitiveness. Interviews with experts and related organizations were conducted to investigate the related global technology trends. Also, the performance of three products that can be used as reference materials were evaluated and compared. As part of the research and efforts to reduce the amount of leather waste generated, high-performance materials using leather waste were developed and commercialized by major western companies. In Korea, various efforts have been made since 2000, and some companies have produced leatherboard for interior uses. However, the amount of waste recycled relative to that generated is not large due to the limited demand. Natural leather soles perform better than leatherboard soles in all evaluation aspects. In the case of leatherboard, performance varied by manufacturer. German products showed flexibility resistance and dimensional stability, thereby meeting performance requirements. However, abrasion resistance and cleavage resistance were slightly below the required performance standards, and research and development is needed to improve performance in those areas. Currently, it is impossible to evaluate the performance of domestic products due to underdevelopment. However, if the development of process technology continues based on the performance evaluation results of the best leatherboard in the shoe industry, materials for outsoles will be able to be produced domestically with prices competitiveness while realizing natural leather materials performance to some extent.

The Effect of Performance Feedback on Firms' Decision to Form an International Strategic Alliance and Performance in the Korean Manufacturing Industry

  • Han, Sang-yun
    • Journal of Korea Trade
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    • 제25권6호
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    • pp.57-77
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    • 2021
  • Purpose - International strategic alliance has been regarded as a strategic decision made by firms' managerial problems and ensure performance growth. From the perspective of the proactive behavior for changing strategies in a global market, this study aims to identify whether performance feedback influences firms' decisions to pursue strategic alliances. This study examines the effects of performance feedback on performance when firms use strategic alliances. Design/methodology - To analyze the impact of performance feedback on forming an international strategic alliance, this study adopt the concept of performance feedback to develop a research model and our hypotheses. Thus, this study used a two-stage least squares unbalanced panel data analysis with random effects. This study is based on 24,543 observations from Korean manufacturing firms from 2007 to 2016. Findings - The results show that firms pursue the formation of strategic alliances more actively, if their past financial and R&D performance are lower than their aspiration level, based on the result of performance feedback. An in split sample analysis for examining the effect of a firm's technology sophistication based on the OECD's classification, negative innovation performance discrepancy has positive effects on the probability of international alliance in high-tech and medium-high-tech industries. Financial performance also improves when a firm decides to form a strategic alliance based on the results of performance feedback. Originality/value - This research extends recent efforts to better understand the effect of performance feedback on firms' performance when they use strategic alliances. These findings suggest that the CEOs and managers of firms should consider the performance feedback perspective when deciding to pursue a strategic alliance to improve performance. In other words, the decision-makers in a firm must analyze and consider various complex variables inside and outside the firm and expand such subjects of examination to more complex and dynamic factors.

에너지 프로세스 혁신을 통한 제조 핵심 공정의 에너지 효율화 방안 연구 (Study on Energy Efficiency Improvement in Manufacturing Core Processes through Energy Process Innovation)

  • 조상준;이현무;이진수
    • 미래기술융합논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.43-48
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    • 2023
  • 전세계적으로 기후변화 대응을 위한 글로벌 탄소중립을 공조하고 있다. 한국의 경우 온실가스 배출량이 빠른 속도로 증가하고 있어 해결이 시급한 상황이다. 이에 본 연구는 스팀트랩이라는 열 에너지 수집 디바이스를 개발하고, 스팀트랩으로 에너지 사용량을 데이터로 수집하여 향후 전력 사용량에 대해서 예측이 가능한 AI 모델을 개발하였다. 해당 AI 모델의 전력 사용량 예측 정확도 평균은 96.7%로 높은 정확도를 보여주었다. 따라서 해당 AI 모델을 통해 어느날 전력 사용량이 높은지와 어떤 설비에서 전력 사용량이 높은지를 예측하고 관리 할 수 있게 되었다. 향후 연구는 스팀트랩의 이상탐지를 통한 효율적인 장비 운용과 에너지 관리 시스템의 표준화를 통해 에너지 소비 효율을 최적화하여 온실가스 배출을 줄이고자 한다.

국내 제조기업의 혁신역량 제고를 위한 고찰 (A Study on the Improvement for Korean Manufacturing Firm's Innovation Capabilities)

  • 서영웅;최석준
    • 기술혁신연구
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    • 제24권1호
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    • pp.169-188
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    • 2016
  • 본 연구는 각각의 혁신역량 요소가 기업의 혁신방법 선택에 미치는 영향을 EU 국가와 비교함으로써 국내 제조기업의 기술수준을 파악하고, 최신 자료를 통해 그 변화를 살펴 혁신역량 제고를 위한 정책적 시사점을 도출하고자 한다. 이를 위해 유사한 데이터와 모형으로 분석하였으며 그 결과, 2005년 한국은 대략 EU의 부진국가와 중간국가 사이에 위치하며, 2014년에는 혁신비용지출에 따른 연구개발비 비중의 증가, 내부혁신활동 수행, 고기술업종의 연구개발 선택 등 혁신역량이 일부 개선된 모습을 보였다. 따라서 혁신역량제고를 위해서는 기업의 혁신비용지출에 대한 지원과 고기술기업, 특허출원 및 산학연 협력을 실시하는 기업을 위한 제도적 보완이 필요할 것으로 보인다.

반도체 공정에서 발생하는 혼합분진의 폭발 위험성평가 (Risk Assessment of Explosion of Mixed Dust Generated in Semiconductor Manufacturing)

  • 박창섭;김찬오
    • 전기학회논문지
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    • 제67권3호
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    • pp.474-478
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    • 2018
  • The use of metals such as aluminum and titanium and the related industrial facilities have been continuously increasing to meet the requirements of the improvement of high-tech products due to the development of industry, and explosion of metal dust. Semiconductor process Metal dust is essential, but research is insufficient. The purpose of this study is to identify risk by analyzing the quantitative risk such as maximum explosion pressure and minimum explosion concentration applied international test standard in order to select the semiconductor process facilities handling dust and to predict possible risk of accidents.

Crack Propagation at Boundary Face of Composite Compact Tension Specimen

  • Cho, Jae-Ung;Han, Moon-Sik
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.337-341
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    • 2013
  • In this study, fatigue crack propagation in composite material under fatigue is investigated by simulation result. When another material on the specimen exists vertically to the crack line, the phenomena that crack may go straight or propagate along the boundary face according to the elastic modulus ratio of another material to matrix are investigated with compact tension specimen by compliance method. Crack propagation direction is evaluated by compliance method. By arranging this study result systematically about the crack propagation behavior due to the stiffness of inhomogeneous material, high-tech material (automobile, aircraft and steel industry) can be improved. The estimation of safety design and life (construction & nuclear power station, etc.) will be of great value industrially.