This paper aims at finding some lessons applicable to successful implementation of ‘The 3D Printing R/D Project’ through both examining the process of adopting overseas industrialized housing production technological knowhow by home builders during the 1970's~1980's period and thereafter until now the various efforts to adjust the technologies efficiently to the Korea‘s unique situation. Some meaningful lessons can be summarized as follows; Ⅰ) Deep understanding of 3DP technological know-why along with its inheritance, Ⅱ) Readjusting of R/D period and goals(cf. Global leader Winsun's 15 years experiment), Ⅲ) Restructuring for more collaborative R/D B&E system among participating researchers Ⅳ) Fostering 3DP expert-engineers and technicians from the early stage, Ⅴ) Clearing legal barriers in users' adopting 3DP methods necessary, Ⅵ) Development of appropriate building material besides concrete. Therefore, it is highly recommended that the above-mentioned 6 lessons positively accepted and applied to the Research Implementation Plan in due course, especially by KICT consortium and KAIA under the guidance of Ministry of Land, Infrastructure and Transport.

3D 프린팅 기술과 미래식품산업 프린팅 기술은 다양한 공업분야의 기술 및 연구개발 단계에서 주로 언급되어 지고 있다. 특히, 식품산업으로의 적용에 대한 가능성 및 잠재력에 대한 관심이 커지고 있는 상황이며, 3D 프린팅 기술을 적용하여 혁신적인 식품의 제조 및 조리에 대한 실제적 성과들이 모여지고 있는 실정이다. 그러나, 3D 프린팅을 하기 위한 식품재료의 제한성이 주된 문제점으로 지적되고 있어 이를 극복하기 위한 식품소재의 개발에 집중하자는 의견 및 방향성이 잡아져 가고 있다. 기존의 연구개발성과 및 산업적 적용에 대한 예를 바탕으로 3D 프린팅 기술이 적용된 미래식품산업에 대한 전망하고자 한다.

In this study, H13 tool steel sculptures are built by a metal 3D printing process at various laser scan speeds. The properties of commercial H13 tool steel powders are confirmed for the metal 3D printing process used: powder bed fusion (PBF), which is a selective laser melting (SLM) process. Commercial H13 powder has an excellent flowability of 16.68 s/50 g with a Hausner ratio of 1.25 and a density of 7.68 g/cm3. The sculptures are built with dimensions of 10 × 10 × 10 mm3 in size using commercial H13 tool steel powder. The density measured by the Archimedes method is 7.64 g/cm3, similar to the powder density of 7.68 g/cm3. The hardness is measured by Rockwell hardness equipment 5 times to obtain a mean value of 54.28 HRC. The optimum process conditions in order to build the sculptures are a laser power of 90 W, a layer thickness of 25 μm, an overlap of 30%, and a laser scan speed of 200 mm/s.

This study aimed to create 3D-printed insoles for flat-footed senior men using 3D systems. 3D systems are product-manufacturing systems that use 3-dimensional technologies like 3D scanning, 3D modeling, and 3D printing. This study used a 3D scanner (NexScan2), 3D CAD programs including Rapidform, AutoCAD, SolidWorks, Nauta+ compiling program, and a 3D printer. In order to create insoles for flat-footed senior men, we analyzed horizontal sections of 3D foot scans We selected 20 flatfooted and 20 normal-footed subjects. To make the 3D insole models, we sliced nine lines on the surface of the subjects’ 3D foot scans, and plotted 144 points on the lines. We calculated the average of these 3D coordinates, then located this average within the 3D space of the AutoCAD program and created 3D sole models using the loft surface tools of the SolidWorks program. The sole models for flat feet differed from those of normal feet in the depth of the arch at the inner sideline and the big toe line. We placed the normal-footed sole model on a flat-footed sole model, and the combination of the two models resulted in the 3D insole for flat feet. We printed the 3D modeled insole using a 3D printer. The 3D printing material was an acrylic resin similar to rubber. This made the insole model flexible and wearable. This study utilized 3D systems to create 3D insoles for flat-footed seniors and this process can be applied to manufacture other items in the fashion industry as well.

3D프린팅 공법은 설계 데이터 및 제품의 특성에 따라 액체 또는 분말가루 형태의 폴리머, 금속 등의 재료를 사용한다. 3D프린팅 공법의 제조방식은 적층방식으로 입체구조물을 층층이 쌓아올려 3차원형상을 제조하는 방식을 말한다. 3D프린팅 기술은 30년(1980년대) 전에 개발된 기술이지만 최근 몇 년 사이에 업계의 관심이 집중되고 있다. 3D프린팅 기술의 적용범위는 기계 산업분야에서 의료분야, 항공 분야, 건설 및 토목분야 등으로 그 범위가 점점 확대되어가 고 있다 컨투어크래프팅(Contour Crafting)은 미국 남가주대학에서 15년(2000) 전에 세라믹재료를 이용하여 개발된 3D프린팅 공법이다. Trowel 구조를 도입하여 3D프린팅 공법의 핵심적 단점인 외부표면을 매끄럽게 하면서 3D자유형상을 제작하는 것이다. 현재의 이 공법은 시멘트를 이용 하여 구조물의 부가구성물뿐만이 아니라 전체구조물을 자동으로 만드는 것을 목적으로 한다. 또한 각층의 두께 및 폭이 일반 3D프린팅 공법과 비교할 수 없이 크고 넓게 함으로 건설 및 토목분야의 적용이 가능하다. 특히, 콘크리트재료를 이용하여 토목용 2차구조물 제작에 대한 기초적인 조사 및 개념을 상세히 설명된다

Foods are becoming more customized and consumers demand food that provides great taste and appearance and that improves health. Food three-dimensional (3D)-printing technology has a great potential to manufacture food products with customized shape, texture, color, flavor, and even nutrition. Food materials for 3D-printing do not rely on the concentration of the manufacturing processes of a product in a single step, but it is associated with the design of food with textures and potentially enhanced nutritional value. The potential uses of food 3D-printing can be forecasted through the three following levels of industry: consumer-produced foods, small-scale food production, and industrial scale food production. Consumer-produced foods would be made in the kitchen, a traditional setting using a nontraditional tool. Small-scale food production would include shops, restaurants, bakeries, and other institutions which produce food for tens to thousands of individuals. Industrial scale production would be for the mass consumer market of hundreds of thousands of consumers. For this reason, food 3D-printing could make an impact on food for personalized nutrition, on-demand food fabrication, food processing technologies, and process design in food industry in the future. This article review on food materials for 3D-printing, rheology control of food, 3D-printing system for food fabrication, 3D-printing based on molecular cuisine, 3D-printing mobile platform for customized food, and future trends in the food market.

3D 프린틴 공법은 설계 데이터 및 제품의 특성에 따라 액체 또는 분말가루 형태의 폴리머, 금속 등의 재료를 가공하여 적층방식으로 층층이 쌓아올려 3차원으로 입체구조물을 제조하는 방식을 말한다. 3D 프린팅 기술은 1980년대에 개발된 기술이지만 최근 몇 년 사이에 업계의 관심이 집중되고 있다. 3D 프린팅 기술의 적용범위는 기계산업분야에서 의료분야, 항공 분야, 건설 및 토목분야 등으로 그 범위가 점점 확대되어가고 있다 컨투어크래프팅(Contour Crafting)은 미국 남가주대학에서 개발되고 있는 3D 프린팅공법으로 시멘트를 이용하여 구조물의 부가구성물뿐만이 아니라 전체구조물을 자동화로 만드는 것을 목적으로 한다. 3D 프린팅공법의 핵심적인 단점인 외부표면의 정도를 매끄럽게 하기 위하여 Trowel 메커니즘을 도입하여 3D 자유형상을 만드는 것이다. 또한 건설 및 토목분야의 적용을 목적으로 함으로 각층의 두께 및 폭이 일반 3D프린팅공법과 비교할 수 없이 크고 넓다. 이 논문은 선회하는 Side towel을 사용하여 3D 자유곡면의 제작에 대한 기초적인 조사 및 개념을 보여준다. 특히, 세라믹재료를 이용하여 실험과 개발과정 및 장래의 적용범위가 상세히 설명 된다.

The aim of this study is to investigate the effect of wear resistance with 3D printing of DLP(Digital Light Processing). For this purpose, three wear factor which are wear loss, coefficient of friction and friction force applied to test wear-resistance. Wear test of ball-on-disk has been performed using steel balls to determine the variation of wear characteristics. Finally, the coefficient of wear was calculated by the Archard wear equation with 3D printing of DLP.

본 리뷰에서는 금속 3D프린팅 산업과 시장에 결정적인 역할을 하는 금속 분말소재와 관련기술의 R&D 전략 수 립을 위한 최근 우리 정부의 노력을 살펴보고 이를 토대 로 우리나라의 분말야금분야 R&D 및 새로운 PM 시장창 출에 관한 발전을 전망해보고자 한다. 따라서 본 리뷰의 내용은 2014년 12월에 미래창조과학부와 산업통상자원부 가 공동으로 수립하여 발간한 3D프린팅 전략기술 로드맵 을 기초하여 작성되었다.

Popular 3D printers as a new industrial revolution attract public attention. 3D printing will radically convergence many of the business models that companies take for granted today. And recently they were trying to convergence with the game industry. In this respect, this study is designed to figure out the current situations of board game and to suggest its convergence service model. To achieve this, this paper is to analyse board game cases of domestic and foreign relate to 3D printing. Finally, we suggest new service model to make on-off line contents of board game industry using 3D printing.

본 연구는 신해체주의 관점에서 현대 패션에 나타나는 데님 디자인을 이해하고, 미래 패션디자인에 대한 방향성 모색을 위한 것이다. 본 연구의 목적은, 첫째, 신해체주의 관점에서 데님을 활용한 디자인의 용어와 개념 정의를 통해 본 연구의 방법론을 모색한다. 둘째, 신해체주의 디자인 관점을 긍정적 디자인, 다양성 추구, 새로운 변형으로 보고 이에 따른 디자인을 유형화 한다. 셋째, 신해체주의 관점에서 3D 프린팅과 디지털 프린팅을 적용한 데님 디자인 개발을 제안한다. 이에 따른 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 신해체주의 관점에서 현대 패션에 나타나는 데님 디자인의 변화에 대한 해석과 이해는 방법론으로 타당한 것으로 나타났다. 둘째, 신해체주의 디자인 관점에서 데님 디자인은 긍정적 디자인, 다양성 추구, 새로운 변형으로 그 디자인을 유형화 할 수 있었다. 셋째, 신해체주의 디자인 관점에서 3D 프린팅과 디지털 프린팅을 적용한 데님 디자인 2작품을 결과로서 도출하였다.

본 연구는 최신 기술로 주목받고 있는 3D 프린팅 기술과 밀레니얼 세대 소비자의 특성을 반영한 커스터마이징 티셔츠 디자인 개발 연구이다. 연구 목적은 첫째, 3D 프린팅, 플렉시블 소재 활용, 필라멘트와 커스터마이징 디자인 프로세스 개념 정의와 특성 유형화를 통해 티셔츠 디자인 개발 방법을 모색한다. 둘째, 커스터마이징 디자인 관점에서 3D 프린팅 기술을 적용한 티셔츠 디자인 프로세스를 제안한다. 셋째, 플렉시블 필라멘트를 사용한 3D 프린팅 기술을 적용한 커스터마이징 티셔츠 디자인 3작품을 제안한다. 이에 따른 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 유연성을 가지는 플렉시블 소재 필라멘트를 사용한 3D 프린팅 기술은 커스터마이징 디자인 개발에 적용이 가능한 것으로 나타났다. 둘째, 커스터마이징 디자인 관점에서 3D 프린팅 기술을 적용한 티셔츠 디자인 프로세스는 1단계 아이템 칼라 선택, 2단계 세부디자인 선택, 3단계 조합 및 완성으로 제안 되었다. 셋째, 3D 프린팅을 활용한 커스터마이징 티셔츠 디자인 프로세스에 따라 작품 1, 2, 3을 결과로 도출하였다. 본 연구에서 제안한 테크놀러지 발달에 따른 신기술 적용 방안 모색으로서 3D 프린팅을 활용한 커스터마이징 티셔츠 디자인 연구는 새로운 소비자의 니즈를 반영한 것으로 관련 후속 연구의 기초 자료로 활용되기를 제안한다.

본 연구는 건설 디지털 제조를 위한 3D 프린팅 기술 개발을 위하여, 플라이애시 및 고로슬래그 미분말 등의 알칼리 활성화 결합재를 Binder Jetting 3D 프린팅 방식으로 출력하고, 후처리 방법을 통해 출력물의 압축강도를 증진하는 것이다. 진공 펌프 및 규산나트륨-수산화나트륨 복합 수용액을 적용하여 후처리 방법을 검토하였으며, 후처리 용액에 침지한 후 -0.1 MPa 진공 압력으로 처리한 공시체의 압축강도는 11.04 MPa 로써 강도 증진을 확인하였다.

굳지 않은 콘크리트의 적층성은 콘크리트 3D 프린팅의 핵심 요소로써 필라멘트의 변형 및 붕괴 없이 일정한 높이로 적층하는 성능이다. 적층성은 항복응력과 밀접한 관련이 있으며, 항복응력이 높을수록 우수하다. 또한, 굳지 않은 콘크리트는 압출된 후 시간경과에 따라 경화되면서 전단응력이 증가하기 때문에 적층성이 높아지게 된다. 따라서, 콘크리트 3D 프린팅 시 굳지 않은 콘크리트의 적층성 확보를 위해서는 출력되는 레이어 사이의 적절한 시간 간격(Printing Time Gap, 이하 PTG)이 필요하다. PTG가 증가함에 따라 적층성은 증가하지만, PTG가 과다하게 커지면 출력된 레이어 간의 부착성능이 감소하며, 출력시간이 길어짐에 따라서 압출성능이 저하될 수 있다. 이 연구에서는 100 MPa급 고강도 콘크리트 배합에 적합한 적층성을 확보하기 위하여 PTG를 변수로 한 3D 프린팅 실험을 수행하였으며, 이와 더불어 콘크리트 3D 프린팅 방법을 유사하게 모사할 수 있는 모의 적층실험 방법의 유효성을 검토하기 위하여 모의 적층실험을 수행하였다.