목적 : 본 문헌 고찰은 임상 전문가가 임상환경에서 3D 프린팅 기술을 활용한 보조도구를 적용하거나 관련 연구를 수행할 때 참고할 수 있는 기초 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 연구방법 : 국내･외의 전자 데이터베이스 KCI, RISS, PubMed, Scopus와 Web of Science를 사용하여 문헌을 검색하였 다. 검색된 문헌은 문헌 선정 과정에 따라 연구자 2인의 검토를 거쳤으며, 최종 16개의 논문이 선정되었다. 선정된 논문 은 출판연도 및 근거 수준, 저자의 전공 분야, 연구대상자의 일반적 특성, 보조도구의 종류 및 활동 영역, 주요 종속변인 및 평가도구에 대하여 분석하였다. 결과 : 16개의 논문을 분석하여 동향을 살펴본 결과 6편의 논문이 2024년도에 출판되었다. 연구의 근거 수준을 살펴본 결 과, 10편의 논문이 Level 5인 사례연구로 나타났다. 저자의 전공 분야를 살펴본 결과, 보건의료학에 포함되는 전공이 34 회로 나타나 가장 많았으며 그 중에는 작업치료학 전공이 8회로 가장 많았다. 지체장애인을 대상으로 한 연구가 11편으로 가장 많았으며, 지체장애인 중에는 척수손상 장애인을 대상으로 한 연구가 7편으로 가장 많았다. 보조도구를 활동을 중심 으로 분석하였을 때, 식사, 정보접근, 쓰기 활동을 위한 보조도구가 각 6편에서 나타나 가장 많았으며, 보조도구의 종류 는 홀더, 커프형 홀더, 스플린트형 홀더, 기타 보조도구로 구분되었다. 종속변인 및 평가도구에는 보조도구의 만족도를 Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology(QUEST 2.0)를 이용하여 평가한 문헌이 9편으 로 가장 많았다. 결론 : 본 연구를 통해 3D 프린팅을 활용하여 제작된 보조도구 연구의 출판 연도 및 근거 수준, 저자의 전공 분야, 연구대 상자의 일반적 특성, 보조도구의 종류 및 활동 영역, 주요 종속변인 및 평가도구에 대한 분석을 수행하여 향후 연구에 대 한 방향성을 제시하고자 하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 작업치료학을 포함한 보건의료학 분야에서 보다 높은 근거수준 의 연구가 이루어 질 것으로 기대된다.

PURPOSES : Pavement surface friction depends significantly on pavement surface texture characteristics. The mean texture depth (MTD), which is an index representing pavement surface texture characteristics, is typically used to predict pavement surface friction. However, the MTD may not be sufficient to represent the texture characteristics to predict friction. To enhance the prediction of pavement surface friction, one must select additional variables that can explain complex pavement surface textures. METHODS : In this study, pavement surface texture characteristics that affect pavement surface friction were analyzed based on the friction mechanism. The wavelength, pavement surface texture shape, and pavement texture depth were hypothesized to significantly affect the surface friction of pavement. To verify this, the effects of the three abovementioned pavement surface texture characteristics on pavement surface friction must be investigated. However, because the surface texture of actual pavements is irregular, examining the individual effects of these characteristics is difficult. To achieve this goal, the selected pavement surface texture characteristics were formed quantitatively, and the irregularities of the actual pavement surface texture were improved by artificially forming the pavement surface texture using threedimensionally printed specimens. To reflect the pavement surface texture characteristics in the specimen, the MTD was set as the pavement surface texture depth, and the exposed aggregate number (EAN) was set as a variable. Additionally, the aggregate shape was controlled to reflect the characteristics of the pavement surface texture of the specimen. Subsequently, a shape index was proposed and implemented in a statistical analysis to investigate its effect on pavement friction. The pavement surface friction was measured via the British pendulum test, which enables measurement to be performed in narrow areas, considering the limited size of the three-dimensionally printed specimens. On wet pavement surfaces, the pavement surface friction reduced significantly because of the water film, which intensified the effect of the pavement surface texture. Therefore, the pavement surface friction was measured under wet conditions. Accordingly, a BPN (wet) prediction model was proposed by statistically analyzing the relationship among the MTD, EAN, aggregate shape, and BPN (wet). RESULTS : Pavement surface friction is affected by adhesion and hysteresis, with hysteresis being the predominant factor under wet conditions. Because hysteresis is caused by the deformation of rubber, pavement surface friction can be secured through the formation of a pavement surface texture that causes rubber deformation. Hysteresis occurs through the function of macro-textures among pavement surface textures, and the effects of macro-texture factors such as the EAN, MTD, and aggregate shape on the BPN (wet) are as follows: 1) The MTD ranges set in this study are 0.8, 1.0, and 1.2, and under the experimental conditions, the BPN (wet) increases linearly with the MTD. 2) An optimum EAN is indicated when the BPN (wet) is the maximum, and the BPN decreases after its maximum value is attained. This may be because when the EAN increases excessively, the space for the rubber to penetrate decreases, thereby reducing the hysteresis. 3) The shape of the aggregate is closely related to the EAN; meanwhile, the maximum value of the pavement surface friction and the optimum EAN change depending on the aggregate shape. This is believed to be due to changes in the rubber penetration volume based on the aggregate shape. Based on the results above, a statistical prediction model for the BPN (wet) is proposed using the MTD, EAN, and shape index as variables. CONCLUSIONS : The EAN, MTD, and aggregate shape are crucial factors in predicting skid resistance. Notably, the EAN and aggregate shape, which are not incorporated into existing pavement surface friction prediction models, affect the pavement surface friction. However, the texture of the specimen created via three-dimensional printing differs significantly from the actual pavement surface texture. Therefore, the pavement surface friction prediction model proposed in this study should be supplemented with comparisons with actual pavement surface data in the future.

3D 콘크리트 프린팅 기술은 거푸집 없이 콘크리트를 출력하고 제작하여 콘크리트 표면의 대부분이 외기에 노출되고, 이로 인해 콘크리트 내부 수분이 빠르게 증발하고 수축이 크게 발생한다. 또한, 결합 재 대비 낮은 골재 함량과 낮은 물/결합재 비(W/B)를 가지는 사용 배합의 특성상 수축으로 인한 균 열이 발생하기 쉽다. 이러한 3D 콘크리트 프린팅의 수축에 대한 문제는 섬유 혼입을 통해 해결할 수 있고, 부가적으로 적층성 향상의 이점을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 이러한 섬유 보강 3D 프린팅 모르타르의 역학적 특성을 살펴보고자 섬유 혼입률을 변수로 실험하였다. 보강 섬유로는 PP섬유를 사 용하였고, 섬유 혼입률 0, 0.2, 0.5, 0.8%를 변수로 실험하였다. 갠트리 방식의 3D 프린터에 30 × 30 mm 사각형 개구부를 가진 노즐을 설치해 1300× 800mm 크기의 직사각형 형태로 모르타르를 출력 하였다. 호퍼 회전속도 6 rpm, 노즐 이동 속도 1500 mm/min을 적용하여 출력하였고, 1층 높이를 30mm로 출력하여 5층 적층하였다. 적층 완료 후 압축강도, 휨인장강도, 층간 부착강도를 측정하기 위 한 시험체를 각각 추출하였고, 28일 수중 양생 후 각 강도실험을 통해 역학적특성을 평가하였다.

3D 프린팅 콘크리트는 임의의 형상을 자유롭게 적층하여 제작할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 노즐의 구조 및 형상에 따라 곡선부의 출력 품질이 달라진다. 또한, 공기중에서 출력한 경우와 수중에 서 출력한 경우 그 품질이 달라진다. 본 연구에서는 고정 마감날을 가진 사각형 노즐을 이용하여 3D 프린팅 모르타르를 수중에서 곡선 형태로 출력하고 적층한 후 출력성능, 적층성능, 및 역학적성능을 평가하였다. 30 × 30 mm 사각형 개구부를 가지고 있고 노즐 끝 양 측면에 고정 마감날이 설치된 노 즐을 사용하였다. 사전 직선 출력시험에서 선정된 조건인 호퍼 회전속도 14 rpm, 노즐 이동 속도 2000 mm/min을 적용하여 출력하였고, 1층 높이를 30mm로 출력하여 5층 적층하였다. 출력 및 적층 결과, 직선부분의 표면은 양호한 반면 곡면부분, 특히 곡률이 큰 곡선부분의 바깥쪽에서 표면균열이 관찰되었다. 직선부분의 치수 일관성은 양호한 반면, 곡률 반경이 작은 곡선부분의 폭 차이가 나타났 다. 곡선부분의 밀도와 압축강도는 직선부분보다 낮았다. 이는 곡선부에서 직사각형 노즐 회전에 따른 재료 토출이 불균일하기 때문인데, 이러한 문제점을 보완할 수 있는 제어 기술 개발이 필요하다.

본 연구에서는 3D 프린팅 기술과 인체공학 순설계를 이용하여 턱관절 자기공명영상 동적 턱관절 검사 보조기구를 개발하고자 하였다. 3D 프린팅 기술 재료는 3D 프린터(Sindo, 3DWOX1, Korea), 3D 모델러 프로그램(Fusion 360, autodesk, USA), PLA(polylactic Acid) 필라멘트 소재를 이용하였고, 영상 검사는 3.0T 자기공명영상 장비 (Magnetom Vida, Siemens, Germany)를 사용하였다. 개발 방법은 성인 30명(남:13명, 여:17명, 평균나이 22.9±2.0세)의 안면뼈 CT(computed tomography) 검사의 단면 영상을 역학적으로 실측하여 상/하악궁의 형상을 모델링하였다. 모델링된 파일은 FDM(fused deposition modeling) 방식으로 3D 프린팅하였다. 출력된 보조기구는 자화 감수성 인공물 실험, 동적 영상 비교, 만족도 평가로 성능을 평가하였다. 그 결과, 자화감수성 인공물 발생은 개발된 개구 보조 장비와 비교하여 모든 영상에서 유의한 차이가 없었다. 동적 비교 영상에서는 TSE 기법이 모든 평가 법에서 가장 우수한 영상 품질을 보였다. 만족도 평가에서는 피검자는 평균 4.3점, 방사선사는 평균 4.4점으로 높은 만족도를 보였다. 결론적으로 인공물 발생이 없는 환자 맞춤형 보조기구에 개구의 동적 기능이 탑재된 보조기구 를 개발하였다.

In the contemporary era, 3D printing technology has become widely utilized across diverse fields, including biomedicine, industrial design, manufacturing, food processing, aerospace, and construction engineering. The inherent advantages of automation, precision, and speed associated with 3D printing have progressively led to its incorporation into road engineering. Asphalt, a temperature-responsive material that softens at high temperatures and solidifies as it cools, presents distinctive challenges and opportunities in this context. For the effective implementation of 3D printing technology in road engineering, 3D printed asphalt (3DPA) must exhibit favorable performance and printability. This requires attributes such as good fluidity, extrudability, and buildability. Furthermore, materials utilizing 3DPA for crack repair should possess high viscosity, elasticity, toughness, superior high-temperature stability, and resistance to low-temperature cracking. These characteristics ultimately contribute to enhancing pavement longevity and ensuring worker safety.

This paper proposes the armored combat bulldozer, essential for amphibious tasks, requires water ingress prevention and submersion capabilities, typically addressed by a centrifugal pump. This study aims to boost the bulldozer's drainage pump efficiency by replacing the traditional aluminum 3-blade impeller with one made of ASA material using 3D printing. Analysis via ANSYS Fluent revealed that the 5-blade impeller increased discharge volume by 19.31% and efficiency by 6.07%, while the 6-blade variant saw a 27.07% increase in discharge volume and 8.81% efficiency improvement. Further scrutiny with ANSYS Static Structure ensured the new impellers' structural integrity and robustness under extreme conditions. This research confirms the potential of 3D printing in enhancing military equipment, demonstrating significant improvements in pump performance and opening paths for advanced manufacturing techniques to meet the demanding needs of combat vehicles.

해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문 제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시 킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔 골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘 크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하 여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

본 논문에서는 다양한 분야에 적용할 수 있는 자동화 동시 인상 시스템을 3D 콘크리트 프린팅에 적용하여 동시 인상이 가능한 3D 콘크리트 프린팅 시스템으로 개발하였다. 개발된 시스템은 3D 콘크리트 프린팅 작업 중 측정되는 인상량을 피어슨 상관계수를 통해 분석하고, 유압시스템을 사분위수 기법으로 실시간 모니터링하여 안전하고 정밀한 인상이 가능하다. 이를 활용하면 3D 콘크리트 프 린팅 구조물의 출력 품질을 확보함과 동시에 3D 콘크리트 프린팅의 규모보다 큰 구조물을 출력할 수 있다. 시스템의 성능을 평가하기 위해 기존의 3D 콘크리트 프린팅과 동시 인상이 가능한 3D 콘크리트 프린팅을 각각 이용하여 시편을 출력하였다. 출력된 시편은 3D 스캐너를 활용하여 측정하였다. 스캔한 시편의 층별 직경과 시편의 교차각을 측정하였으며, 분석을 통해 동시 인상이 가능한 3D 콘크 리트 프린팅의 성능을 검증하였다.

In this study, the structural performance of the specimen fabricated through 3D printing was evaluated through monotonic loading experiments analysis to apply to 3D printed structures. The compression and flexural experiments were carried out, and the experimental results were compared to the finite element model results. The loading directions of specimens were investigated to consider the capacity of specimens with different curing periods, such as 7 and 28 days. As a result, the strength tended to increase slightly depending on the stacking direction. Also, between the 3D-printed panel composite and the non-reinforced panel, the bending performance depended on the presence or absence of composite reinforcement.

Recently, it has been applied and used in various fields using 3D printing. Since it is closely connected to our lives, the mechanical properties of the output are actively studied. Therefore, in this study, tensile specimens were manufactured using the FDM lamination method using PLA materials, and the changes in tensile properties were compared and evaluated. First, 120 tensile specimens were manufactured using the spacing angle and lamination density of the lamination angle as control factors. After that, a tensile test was conducted at the same tensile speed of 5mm/s to compare and evaluate the tensile strength and elastic modulus. As a result, it was found that the tensile strength and elastic modulus increased linearly with density than the lamination angle. In addition, when the laminating angle was 0°, the tensile strength and elastic modulus were the largest. When the laminating angle was 108°, the lowest tensile strength and elastic modulus were confirmed.

This research was conducted to reduce the defect rate caused by nozzle clogging of printing heads used in binder jet 3D printers. The binder jet 3D printing technology may adhere to the printing head nozzle by dispersing powder due to mechanical operation such as transferring the printing head and supplying powder, and may cause nozzle clogging by natural curing at the nozzle end depending on the type of binder used. To solve this problem, this study created a cleaning module exclusively for printing heads to check whether the durability of printing heads is improved through analysis of printing results before and after using the cleaning module. To this end, this research used a thermal bubble jet printing head, and the used powder was studied using gypsum powder.

3D printing is widely used in product development and prototype manufacturing, and is expected to become universal across various industries with the development of 3D printing-related technologies. However, parts made by Fused Deposition Modeling(FDM) 3D printing using the commonly used stacking manufacturing process, show low tensile strength and hardness. The decreased mechanical properties of these parts limit their use as structural elements. In this study, we aim to investigate the relationship between ultrasonic treatment of PLA parts produced by FDM 3D printing and their mechanical properties. Specifically, we analyze the effects of ultrasonic annealing on the mechanical properties of PLA parts using the tensile test specimen.

We attempted to provide an overview of the laws and current state of the 3D printing industry in South Korea and around the world, using the annual industry surveys and the Wohler report. Additionally, we reviewed articles relating to the potential exposure to hazards associated with 3D printing using metal materials. In South Korea, there were 406 3D printing-related businesses, employing 2,365 workers, and the market size was estimated at 455.9 billion won in 2021. Globally, the average growth rate of the 3D printing industry market over the past 10 years was 27.4%, and the market size was estimated at $11.8 billion in 2019. The United States had the highest cumulative installation ratio of industrial 3D printers, followed by China, Japan, Germany, and South Korea. A total of 6,168 patents related to 3D printing were registered in the US between 2010 and 2019. Harmful factors during metal 3D printing was mainly evaluated in the powder bed fusion and direct energy deposition printing types, and there is a case of material extrusion type with metal additive filaments. The number, mass, size distribution, and chemical composition of particles were mainly evaluated. Particle concentration increases during the opening of the chamber or post-processing. However, operating the 3D printer in a ventilated chamber can reduce particle concentration to the background level. In order to have a safe and healthy environment for 3D printing, it is necessary to accumulate and apply knowledge through various studies.

최근 토목공학 분야 내 현장조건을 구현할 수 있는 스마트 건설 기술의 요소기술로서 3D 프린팅 기술의 적용 분야 가 확대되고 있다. 센서기술의 보조도구, 모듈러 시공상 적용 등으로 다양하게 활용되고 있는 가운데 3D 프린팅 기술을 단순 부재 제작이 아닌 각각의 부재들이 최대 성능을 발휘할 수 있는 최적설계 도출 방안으로 활용하고자 한다. 이를 위해 3D 프린 팅 재질인 필라멘트를 활용하더라도 신뢰성 있는 최적설계가 도출이 가능한지에 대한 연구가 선행되어야 하며, 이에 본 연구에 서는 지반보강재 중 하나인 지오셀 관련 선행연구 결과와 필라멘트의 물성치가 적용된 해석 결과와의 비교를 통해 재료적 신뢰 성을 검증하고자 한다. 해석 결과, 지오셀 구성요소에 따른 보강성능의 경향이 기존 선행연구 결과와 일치함을 확인하였기에 필 라멘트를 활용하더라고 충분히 신뢰성 있는 최적설계가 도출이 가능할 것이라 판단된다.

서론 : 본 연구에서는 보조기의 전통적인 제작방법과 3D 프린팅 방법과의 비교를 통해 향후 임상 적용 가능성과 작업치료 교육 과정에의 도입 가능성에 대해 고찰하고자 한다. 본론 : 작업치료사들이 전통적으로 보조기를 제작하는 과정과 3D 프린팅 방법을 사용한 보조기 제작 과정을 알아보고 프 린팅 방식과 사용되는 재료, 신체를 측정하는 방법에 대해 비교하였다. 전통적인 제작방법이 가지는 한계와 3D 프린팅 방법에 의한 제작에는 각각의 장단점이 존재하였고 임상적으로 적용하기 위해서는 현실적으로 해결해야 할 부분이 존재 하였다. 결론 : 3D 프린팅 기술이 재활치료 분야에서 주목받기 시작하고 있어 향후 작업치료 분야에서도 임상적용이 될 날이 다가 올 것이라고 예측할 수 있다. 이러한 임상에서의 변화에 적응하고 새로운 시대에 맞는 새로운 치료적 적용을 위한 보조기 제작법을 교육할 필요가 있으며 기존의 전통적인 방법으로 손 보조기를 제작하는 방법을 교육함과 더불어 시대에 맞는 새로운 기술을 작업치료교육에 도입하기 위한 노력이 필요할 것이다.