• 제목/요약/키워드: Printing Technique

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Accuracy of Thoracolumbar Spine K-Wire Placement in Toy, Small and Medium Breed Dogs: Novice Surgeons with 3D Printed Patient-Specific Guide versus an Experienced Surgeon with Freehand Techniques

  • Hwa-Joeng Shin;Hae-Beom Lee;Yoon-Ho Roh
    • 한국임상수의학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.294-301
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    • 2022
  • Three-dimensional (3D) printing technique has been widely used for accurate screw and pin placement in orthopedic surgery and neurosurgery. However, there are few reports comparing the accuracy between the patient-specific guides and freehand Kirschner wire (K-wire) placement in toy, small and medium breed dogs. This study aimed to assess the accuracy of 3D printed patient-specific guides (PSGs) in pin insertion in the thoracolumbar vertebrae of toy breed dogs and compare the outcomes between novice and experienced surgeons. The experiment was conducted on the thoracolumbar vertebrae of 21 euthanized toy breed dogs (median weight, 5.95 kg). The optimal insertion angle placement was determined and patient-specific guides for K-wire insertion were designed and 3D printed using computed tomography (CT) and a 3D computer-aided design program of three vertebrae (Thoracic 12-Lumbar 1). K-wire tracts were made by experienced and novice surgeons and compared to assess the accuracy based on postoperative CT. Based on postoperative CT, in the experienced group, 61 out of 63 pins (96.8%) were fully contained inside the vertebral body and lamina, whereas two pins (3.2%) had perforated the vertebral canal (grade 3, 2-4 mm breach). However, all the pins in the novice group were fully contained. The use of 3D printed PSGs for pin insertion in the thoracolumbar region is an accurate and safe alternative to freehand screw placement by novice surgeons in toy, small and medium breed dogs. Operations with 3D printed PSGs allow novice surgeons to achieve better or similar outcomes in accurate placement of pin/screws in vertebrae.

Plate prebending using a three-dimensional-printed model affords effective anatomical reduction in clavicular shaft fractures

  • Hyungsuk Kim;Younsung Jung;Hyun Seok Song
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제26권4호
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    • pp.397-405
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    • 2023
  • Background: A precontoured plate rarely fits properly within the patient's clavicle and must be bent intraoperatively. This study aimed to determine whether anatomical reduction could be achieved using a plate bent before surgery. Methods: This study included 87 consecutive patients with displaced mid-shaft clavicle fractures who underwent plate fixation and were followed-up for a minimum of 1 year. After exclusions, 39 consecutive patients underwent fixation with a precontoured plate bent intraoperatively (intraoperative bending group), and 28 underwent fixation with the plate bent preoperatively (preoperative bending group). Using free software and a three-dimensional (3D) printer, ipsilateral clavicle 3D-printed models were constructed. Using plain radiographs, the distance between the edge of the lateral inferior cortex and the medial inferior cortex was measured. The angle between the line connecting the inferior cortex edge and the line passing through the flat portion of the superior cortex of the distal clavicle was measured. Results: Mean length differences between the ipsilateral and contralateral clavicle were smaller on both anteroposterior (AP; P=0.032) and axial images (P=0.029) in the preoperative bending group. The mean angular differences on both AP (P=0.045) and axial images (P=0.008) were smaller in the preoperative bending group. No significant differences were observed between the two groups in functional scores at the last follow-up. Conclusions: Smaller differences in length and angle between the ipsilateral and contralateral clavicle, indicative of reduction, were observed in the preoperative bending group. Using the precontoured technique with low expense, the operation was performed more effectively as reflected by a shorter operation time. Level of evidence: III.

미세먼지 필터 성능향상을 위한 primitive 구조의 유동 제어 연구 (Study on Flow Control of Primitive Structures for Enhancing Particulate Matter Filter Performance)

  • 이종배;황승현;김지연;김현;안동규;정성용
    • 소성∙가공
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    • 제33권4호
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    • pp.270-276
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    • 2024
  • In order to improve the performance of the PM (Particulate Matter) filter, the TPMS structure was used as a flow controller to control the flow entering the filter. Among various TPMS structures, a primitive structure that is easy to utilize 3D printing technique was selected and the effect of unit cell size was analyzed. In addition, numerical analysis was performed and swirl ratio was analyzed to confirm changes in filter inlet flow characteristics that affect changes in filter performance. Unit cell size is closely related to filter performance, and both PM collection efficiency and pressure drop increase as unit cell size decreases. Through quality factor (QF) comparison, which comprehensively evaluate collection efficiency and pressure drop, it was confirmed that when the unit cell size is 5 mm, PM collection efficiency increases, but the flow controller actually reduces filter performance. QF values are similar for unit cell sizes of 10 and 20 mm, and it is advantageous to select the unit cell size among these two considering collection efficiency and operating costs. The filter's collection performance increases due to the increase in swirl flow caused by the primitive structure, and the filter's collection efficiency increases due to the swirl flow that increases throughout the flow field as the unit cell size becomes smaller.

Maxillary reconstruction using tunneling flap technique with 3D custom-made titanium mesh plate and particulate cancellous bone and marrow graft: a case report

  • Takano, Masayuki;Sugahara, Keisuke;Koyachi, Masahide;Odaka, Kento;Matsunaga, Satoru;Homma, Shinya;Abe, Shinichi;Katakura, Akira;Shibahara, Takahiko
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제41권
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    • pp.43.1-43.5
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    • 2019
  • Background: Reconstructive surgery is often required for tumors of the oral and maxillofacial region, irrespective of whether they are benign or malignant, the area involved, and the tumor size. Recently, three-dimensional (3D) models are increasingly used in reconstructive surgery. However, these models have rarely been adapted for the fabrication of custom-made reconstruction materials. In this report, we present a case of maxillary reconstruction using a laboratory-engineered, custom-made mesh plate from a 3D model. Case presentation: The patient was a 56-year-old female, who had undergone maxillary resection in 2011 for intraoral squamous cell carcinoma that presented as a swelling of the anterior maxillary gingiva. Five years later, there was no recurrence of the malignant tumor and a maxillary reconstruction was planned. Computed tomography (CT) revealed a large bony defect in the dental-alveolar area of the anterior maxilla. Using the CT data, a 3D model of the maxilla was prepared, and the site of reconstruction determined. A custom-made mesh plate was fabricated using the 3D model (Okada Medical Supply, Tokyo, Japan). We performed the reconstruction using the custom-made titanium mesh plate and the particulate cancellous bone and marrow graft from her iliac bone. We employed the tunneling flap technique without alveolar crest incision, to prevent surgical wound dehiscence, mesh exposure, and alveolar bone loss. Ten months later, three dental implants were inserted in the graft. Before the final crown setting, we performed a gingivoplasty with palate mucosal graft. The patient has expressed total satisfaction with both the functional and esthetic outcomes of the procedure. Conclusion: We have successfully performed a maxillary and dental reconstruction using a custom-made, pre-bent titanium mesh plate.

디지털 홀로그래피를 이용한 포토리소그래피 공정 제품 패터닝의 폭과 단차 측정 (Measurement of Width and Step-Height of Photolithographic Product Patterns by Using Digital Holography)

  • 신주엽;강성훈;마혜준;권익환;양승필;정현철;홍정기;김경석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.18-26
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    • 2016
  • 반도체 산업은 우리나라 주력산업중 하나로 매년 꾸준한 성장세를 보이며 지속적인 성장을 하고 있다. 이러한 반도체 산업에서의 중요한 기술은 소자의 고 집적화이다. 이는 면적당 메모리 용량을 증가시키는 것으로 핵심역할을 하는 것이 바로 포토리소그래피 기술이다. 포토리소그래피란 마스크의 표면에 빛을 쬐어 생기는 그림자를 웨이퍼 상에 인쇄하는 기술이며 반도체 제조공정에서의 가장 중요한 공정이다. 이러한 공정을 통해 나온 패터닝을 분석 시에 폭과 단차의 균일성을 측정한다. 이에 따라 본 논문은 포토리소그래피 공정이 적용된 시험편 패터닝에 폭과 판 사이와의 단차를 투과형 디지털 홀로그래피를 구성하여 측정하고자 한다. 투과형 디지털 홀로그래피 간섭계를 구성하고 시험편에 임의의 9포인트를 설정하여 각 포인트를 측정하고 상용장비인 SEM (scanning electron microscopy)과 alpha step으로 측정한 결과와 비교하고자 한다. 투과형 디지털 홀로그래피는 측정시간이 타 기법에 비에 짧다는 장점과 배율렌즈를 사용하기 때문에 저 배율에서 고 배율로 변경하여 측정할 수 있는 장점을 가지고 있다. 실험 결과로부터 투과형 디지털 홀로그래피가 포토 리소그래피가 적용된 패터닝 측정에 유용한 기술임을 확인할 수 있었다.

증강현실 영화포스터 제작연구 (Study for making movie poster applied Augmented Reality)

  • 이기호
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권48호
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    • pp.359-383
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    • 2017
  • 3000년 전 이집트에서 인류 최초의 포스터가 등장한 이후 인쇄술의 발명과 문명의 발전으로 포스터 제작기술이 가속화 되었다. 이에 발맞추어 포스터의 표현 또한 단순 문자 배열에서 예술적 감성을 함께 표현하려는 시도로 발전되었으며, 이제는 전문 디자이너의 영역으로 자리 잡은 하나의 예술 형식이 되었다. 하지만 포스터의 표현 방식에 대한 기술적 변화는 이차원적 발전에 머무르고 있으며, 현대의 멀티미디어를 기반으로 하는 ICT 환경변화와는 무관한 듯 인쇄에만 의존하고 있는 상황이다. 특히, 수많은 종류의 포스터 가운데 유일하게 영상물을 대상으로 하는 영화 포스터의 양식이 아직도 종이인쇄에 그치고 있고, 지금까지 여러 시도는 있어 왔지만 영화계는 여전히 ICT 접목에 대해서는 전혀 고려치 않는 듯 같다. 이 연구는 영화포스터의 대상이 영상물을 다루고 있다는 특징으로부터 시작하여 영화의 동적 이미지를 정적 포스터에 접목시키기 위해 증강현실을 도입하는 시도를 하였다. 국내 한 대학의 영상디자인전공 졸업작품에서 학생들의 영상작품홍보를 위한 각 작품들의 포스터를 일반 상업영화 포스터 형식으로 디자인하여 인쇄하였으며, 이 중 증강현실 적용에 적합하다고 판단되는 6작품을 선별하여 증강현실을 도입하고 전시하였다. 모바일 디바이스를 통해 포스터와 정합되어 나타나는 콘텐츠는 영상물의 한 장면이 포스터 위에서 재현되지만, 원래 포스터가 표현하고 있는 텍스트 정보 등은 그대로 유지되도록 하여, 마치 영화 "해리포터"에서 등장한 현상수배 포스터와 같이 움직이는 포스터를 구현할 수 있었다. 본 증강현실 포스터 제작을 위해 두 가지 다른 형식으로 제작된 기존 상업영화의 포스터에 증강현실을 도입해 봄으로써 AR 콘텐츠의 특징을 배가시킬 수 있는 방법을 찾아 본 작품에 적용할 수 있었다. 이를 통해 AR 표현이 적합한 포스터디자인을 알 수 있었으며, 증강현실 콘텐츠 제작의 정합과정에서 증강현실의 안정적 구동을 위한 기술적 표현에 대해 정리할 수 있었다.

다양한 CAD/CAM 방식으로 제작한 금속하부구조물 간의 변연 및 내면 적합도 비교 연구 (Comparative evaluation of marginal and internal fit of metal copings fabricated by various CAD/CAM methods)

  • 정승진;조혜원;정지혜;김정미;김유리
    • 대한치과보철학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.211-218
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    • 2019
  • 목적: 본 연구에서는 CAD/CAM 기술로 제작한 4가지 금속하부구조물의 변연 및 내면 적합도를 비교하여 정확도 및 임상적 효용성을 알아보고자 한다. 재료 및 방법: 상악 중절치 레진모형치아를 삭제한 뒤 복제하여 Ni-Cr 합금 표준 모형을 제작하였다. 이를 공초점 현미경방식의 구강 스캐너를 이용해 12개의 STL 파일을 얻었다. CAD 프로그램 상에서 $50{\mu}m$의 시멘트 공간을 부여한 두께 0.5 mm의 금속하부구조물을 디자인하였다. Co-Cr 금속하부구조물은 다음 4가지 방법으로 제작하였다: Wax pattern milling & Casting (WM), Resin pattern 3D Printing & casting (RP), Milling & Sintering (MS), Selective laser melting (SLM). 변연 및 내면 적합도를 측정하기 위해 실리콘 복제법을 이용하였다. 측정한 결과값은 SPSS 통계 프로그램을 이용하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA)으로 통계처리하고, 사후검정으로 Scheffe test를 시행하였으며, 5% 유의수준으로 평가하였다(${\alpha}=.05$). 결과: 변연 적합도는 WM군($27.66{\pm}9.85{\mu}m$)과 MS군($28.88{\pm}10.13{\mu}m$)이 RP군($38.09{\pm}11.14{\mu}m$)에 비해 통계적으로 유의하게 작았다. 치경부 적합도는 MS군이 RP군에 비해 통계적으로 유의하게 작았다. 축면 적합도는 WM군과 MS군이 RP군과 SLM군 보다 통계적으로 유의하게 작았다. 절단면 적합도는 RP군이 통계적으로 유의하게 작았다. 결론: Wax pattern milling & Casting, Milling & Sintering법으로 제작한 Co-Cr coping의 변연과 축면에서의 적합도가 더 우수하였다. 모든 군의 Co-Cr coping의 변연, 치경부, 축면 적합도는 임상적으로 허용할만한 범위 안에 있었다.

CO 센서용 $Fe_2O_3$를 첨가한 $SnO_2$ 산화물의 특성 (Properties of $Fe_2O_3$-doped $SnO_2$ Oxides for CO Sensor)

  • 배인수;이현규;홍광준;이우선;박진성
    • 센서학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.222-231
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    • 2001
  • $SnO_2$의 물성을 $Fe_2O_3$ 첨가량, 산소분압, CO 기체농도, 그리고 온도의 함수로서 관찰하였다. 시편은 후막인쇄 기법으로 알루미나 기판 위에 제조하였다. $700^{\circ}C$/6h 소성한 시편들의 $Fe_2O_3$첨가량에 따른 미세구조와 입자분포의 차이는 거의 없었다. $Fe_2O_3$를 첨가하지 않은 $SnO_2$의 전기적 성질은 소성온도가 낮은 경우와 산소분압이 낮은 경우에 전도성이 높게 측정되었다. $Fe_2O_3$를 첨가한 $SnO_2$의 전도성은 측정온도 증가로 증가하지만 $Fe_2O_3$ 첨가량 증가로 전도성은 감소하였다. 산소분압 의존성은 $Fe_2O_3$ 첨가로 감소하였다. CO 가스에 대한 기체 센서 특성 중 감도는 $350^{\circ}C$, 0.1 mol% $Fe_2O_3$를 첨가한 경우에 가장 높았고, 재현성 및 응답성도 양호하게 나타났다.

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Electrical Characterization of Ultrathin Film Electrolytes for Micro-SOFCs

  • Shin, Eui-Chol;Ahn, Pyung-An;Jo, Jung-Mo;Noh, Ho-Sung;Hwang, Jaeyeon;Lee, Jong-Ho;Son, Ji-Won;Lee, Jong-Sook
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.404-411
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    • 2012
  • The reliability of solid oxide fuel cells (SOFCs) particularly depends on the high quality of solid oxide electrolytes. The application of thinner electrolytes and multi electrolyte layers requires a more reliable characterization method. Most of the investigations on thin film solid electrolytes have been made for the parallel transport along the interface, which is not however directly related to the fuel cell performance of those electrolytes. In this work an array of ion-blocking metallic Ti/Au microelectrodes with about a $160{\mu}m$ diameter was applied on top of an ultrathin ($1{\mu}m$) yttria-stabilized-zirconia/gadolinium-doped-ceria (YSZ/GDC) heterolayer solid electrolyte in a micro-SOFC prepared by PLD as well as an 8-${\mu}m$ thick YSZ layer by screen printing, to study the transport characteristics in the perpendicular direction relevant for fuel cell operation. While the capacitance variation in the electrode area supported the working principle of the measurement technique, other local variations could be related to the quality of the electrolyte layers and deposited electrode points. While the small electrode size and low temperature measurements increaseed the electrolyte resistances enough for the reliable estimation, the impedance spectra appeared to consist of only a large electrode polarization. Modulus representation distinguished two high frequency responses with resistance magnitude differing by orders of magnitude, which can be ascribed to the gadolinium-doped ceria buffer electrolyte layer with a 200 nm thickness and yttria-stabilized zirconia layer of about $1{\mu}m$. The major impedance response was attributed to the resistance due to electron hole conduction in GDC due to the ion-blocking top electrodes with activation energy of 0.7 eV. The respective conductivity values were obtained by model analysis using empirical Havriliak-Negami elements and by temperature adjustments with respect to the conductivity of the YSZ layers.

Sol-Gel법에 의한 SnO2의 물성 및 센싱 특성 (Material and Sensing Properties of SnO2 prepared by Sol-Gel Methods)

  • 박보석;홍광준;김호기;박진성
    • 센서학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.327-334
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    • 2002
  • 초기 물질은 $SnCl_2{\cdot}2H_2O$$C_2H_5OH$를 사용하여 sol-gel 법으로 제조된 $SnO_2$ 미세 분말의 제반 물성과 전기적 센싱 특성에 대하여 검토하였다. Gel 분말은 sol을 72시간과 168시간 숙성(aging) 시킨 후 $120^{\circ}C$에서 건조하여 제조하였다. $600^{\circ}C$이하에서는 휘발성 물질이 제거되면서 $SnO_2$ 상이 증가하고. $700^{\circ}C$/30min 열처리로 $SnO_2$ 상 생성은 거의 완결된다. 입자 크기는 $700^{\circ}C$ 이하에서 30nm 이하로 유사하고 입도 분포도 좁았다. 전기적 성질 측정을 위한 시편은 후막법으로 알루미나 기판위에 제조하였다. 공기 중의 전도성은 $450^{\circ}C$ 부터 반도성 세라믹스의 진성(intrinsic) 거동을 보이고, $200-450^{\circ}C$ 구간에서는 $SnO_2$ 입자 표면에서의 산소흡착에 기인해서 전도성 변화가 작았다. 환원성 CO 기체에 대한 응답성, 회복성 그리고 감도 특성은 숙성일자 증가로 향상되었다.