[논문]3D 프린팅 기술을 활용한 PLA 필라멘트 비탈형 거푸집 연구

정준형; 현지훈; 정희상; 고휘재; 이주희; 안요섭

doi:10.6106/kjcem.2021.22.1.081

3D 프린팅 기술을 활용한 PLA 필라멘트 비탈형 거푸집 연구
Permanent Formwork of PLA Filament utilizing 3D Printing Technology 원문보기

한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management, v.22 no.1, 2021년, pp.81 - 89

정준형 (호서대학교 재난안전시스템학과) , 현지훈 (호서대학교 건축공학과) , 정희상 (호서대학교 건축공학과) , 고휘재 (호서대학교 재난안전시스템학과) , 이주희 (호서대학교 건축토목공학과) , 안요섭 (호서대학교 재난안전시스템학과)

초록
AI-Helper

최근 건축물의 디자인이 정형에서 벗어나서 창의적인 형태를 갖는 비정형 건축물로 변하는 추세이며, 이에 따른 건설기술의 척도가 비정형 건축물의 건축 설계, 시공 등으로 바뀌고 있다. 3D 프린팅 기술 중 하나인 FDM 적층방식을 이용하여 다양한 형태의 비정형 거푸집을 기존 거푸집에 비하여 저렴하고 빠르게 제작할 수 있으며, 인력문제 등을 해소할 수 있을 것으로 보인다. 3D 프린터를 이용하여 PLA 필라멘트 비탈형 거푸집을 원기둥형과 직육면체 형태로 제작하여 재령 28일의 기준을 통한 압축파괴 실험과 변형정도, 재사용성 여부 등을 검토하여 PLA 필라멘트 거푸집에 대한 사용성을 검증하였다. 추가적으로 실험체의 크기를 다르게 하여 크기에 따른 실험도 진행하였다. 실험결과 필라멘트 거푸집 자체가 약3~4MPa의 강도를 갖는 것으로 확인되었으며, 기존 선행연구와 실험을 통한 데이터를 검토한 결과 Infill 60% 이상으로 사용해야 적절하며, 강도적인 측면에서도 유리한 것으로 확인되었다. 필라멘트 거푸집의 절단, 탈형 결과 표면이 매우 깨끗하고 손상이 없어 재사용도 가능할 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In recent years, the design of buildings is changing from formal to creative and freeform. Accordingly, the scale of construction technology is changing to architectural design and construction of irregular buildings. Using the FDM method, which is one of the 3D printing technologies, it is possible to manufacture various forms of irregular formwork inexpensively and quickly coMPared to the existing formwork, and it seems to be able to solve the manpower problem. Using a 3D printer, the PLA filament formwork is produced in the form of a cylinder and a rectangular cuboid, and the usability of the PLA filament formwork is confirmed by examining the compression strength test and the degree of deformation and reusability over 28 days of age. Different sizes of additional specimens are also conducted according to the size. As a result of the experiment, it was confirmed that the filament formwork itself has about 3~4MPa strength. As a result of reviewing data through existing linear studies and experiments, it is appropriate to use more than 60% infill, and it is advantageous in terms of strength. As a result of cutting and dismantling the filament formwork, the surface is very clean and there is no damage, so it can be reused.

주제어

표/그림 (26)

그림 Fig. 1. 3D printer market (Wobblers Associates, 2017)
그림 Fig. 2. CoMParison of Growth Trends in U. S. and All National Publications (Park, 2018)
표 Table 1. 3D Printer FDM technology
그림 Fig. 3. Global 3D printing market according to material type (Frsot & Sullivan, 2017)
표 Table 2-1. Material properties of 3D printer
표 Table 2-2. PLA filament properties
그림 Fig. 4. Formwork experiment process
그림 Fig. 5. 3D Printer Modeling
그림 Fig. 6. 3D Printer model output
그림 Fig. 7. Filament formwork curing
표 Table 3. Polylactic aicd filament properties
표 Table 4-1. First experiment filament formwork production plan
표 Table 4-2. Second experiment filament formwork production plan
표 Table 4-3. Third experiment filment formwork production plan
표 Table 5. Concrete mixing table
그림 Fig. 8. Water leakage phenomenon of filament formwork
그림 Fig. 9-1. 1^st experiment coMParison (cylinder)
그림 Fig. 9-2. 1^st experiment coMParison (rectangular cuboid)
표 Table 6. Form defornation rate
표 Table 7. Compressive strength experiment of filament form
그림 Fig. 10-1. 2^nd experiment coMParison (cylinder)
그림 Fig. 10-2. 2^nd experiment coMParison (rectangular cuboid)
그림 Fig. 11-1. 3^rd experiment coMParison (cylinder)
그림 Fig. 11-2. 3^rd experiment coMParsion (retangular cuboid)
표 Table 8. Non-stripping form compressive strength experiment
표 Table 9. Filament compressive strength experiment

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구는 3D 프린터 FDM 방식을 이용하여 PLA 재료 기반의 원기둥형과 직육면체 형태의 비탈형 거푸집을 제작하고, 압축강도 실험을 통하여 강도적인 측면과 타설 시 거푸집의 변형 정도를 측정하여 PLA 소재의 거푸집의 강도 및 재사용성 가능 여부에 대한 연구를 범위로 하였다.
본 연구는 선행 연구 고찰과 기술동향분석을 통하여 다양한 형상을 제작할 수 있는 3D 프린터의 FDM (Fused deposition modeling) 기술을 사용하여 실험체를 출력하며, PLA (Polylactic Acid) 재료를 기반으로 친환경적이며, 후 가공이 용이한 비탈형 거푸집을 제작하고 압축강도 실험을 통하여 강도적인 측면을 확인하고 타설 시 거푸집의 변형 정도를 측정하여 재사용성이 가능한지에 대한 여부를 확인하는 것을 목적으로 한다.
본 연구에서는 건설폐기물의 절감을 위한 친환경적 소재이며, 수축률과 비틀림 저항성도 강도적인 측면에 이점이 있을 것이라 판단되어, 3D 프린터의 재료 중 PLA 필라멘트를 이용하여 연구를 진행하였다.
대한 안전성을 검증하였다. 하지만 PLA 필라멘트 재료를 이용한 비탈형 거푸집 실험에 대한 연구가 추가 적으로 필요함에 따라 본 연구에서는 PLA 필라멘트를 이용한 거푸집 실험을 진행하였다.

제안 방법

<Fig. 10>에 파랑선은 콘크리트 공시체 실험 강도 이며, 빨간 선은 시공시 콘크리트 타설 강도인 24 MPa를 표시하여 비교하였다.
11>는 3차 실험인 필라멘트로만 이루어진 실험체의 압축강도 실험에 대한 데이터이다. 1차 및2 차 실험과 선행연구 고찰을 통하여 40%와 60%의 실험체만 제작하여 실험을 진행하였으며, 150mm 실험체의 Infill 40%는 16.97MPa/17.24MPa에서 변형이 시작되었다. 이후 압축 약 28MPa까지 진행시킨 결과 약간의 균열이 있었으나 파괴된 곳은 없었다.
1차, 2차 실험 진행 중 나온 데이터와 선행 연구의 결과에 의해 일부 실험체는 Infill의 범위를 조정하여 실험을 진행하였다. 아래 <Table 4>는 실험체 제작 계획이다.
2차 실험은 거푸집에 콘크리트를 타설하여 비탈형 형태로 압축강도 실험을 진행하였다. Infill 20% 와 40% 의 거푸집이 먼저 파괴되고 콘크리트가 강도를 버티는 것을 확인하였으며, Infill 60% 이상의 경우 거푸집이 변형이 일어나면서 콘크리트의 파괴가 늦어지는 것을 확인하였다.
5>. 3D 프린터는 G-code 파일 형식을 지원하였기에, Sketch-up 프로그램을 STL 형식의 파일로 저장하여 Cura 프로그램을 통하여 G-code 형식 파일로 전환 후출력을 실행하였다.
4. 제작한 실물 모형을 실험실로 운반하여, 압축강도와 변형률에 대한 실험을 진행한다.
5. 측정 데이터를 분석하여 필라멘트로 제작한 비탈형 거푸집에 대한 사용성 여부를 확인한다.
또한 재료가 친환경적이며 땅이나 물속에 방치할 경우 자연적으로 썩어 없어지는 점을 이용하여 다양한 산업에서 많이 이용되고 있다(Jeong, 2018). FDM 방식에서 사용할 수 있는 재료들의 물성표를 확인하고 인장 강도(MPa)와 휨 강도(MPa)와 I-zod(J/m) 특성을 구분하여 강도측면과 충격 버팀 정도를 고려하여 재료를 선정하였다<;Table 2>.
10>는 2차 실험인 비탈형 거푸집의 압축강도 실험에 대한 데이터이다. 결과 비교는 원기둥형/직육면체로 비교하였다.
본 연구는 다양한 형상의 제작의 필요성과 친환경적이고 후가공이 유리한 PLA 필라멘트를 이용하여 비탈형 거푸집을 원기등과 직육면체 형태로 Infill의 %로 나누어 제작하고 압축강도 실험하였다. 1차 실험은 필라멘트 거푸집 파괴로 Infill 20%, 40% 의 경우 60%의 비해 3~4MPa 정도 작게 나왔으며 변형 없이 파괴되었으며, Infill 60% 이상의 경우 압축이 진행되며 갈라지는 현상이 지속적으로 발생한 후 파괴되었다.
실험은 총 3차 실험으로 Infill 정도와 실험체 크기에 따라 진행되었으며, 1차 실험은 필라멘트 거푸집 자체만을 파괴하여 필라멘트 거푸집이 강도를 갖는지 확인하는 압축강도 실험이며, 2차 실험은 필라멘트 거푸집에 콘크리트를 타설하여 거푸집과 콘크리트의 파괴 지점을 알아보고 강도를 측정하는 압축강도 실험이다, 3차 실험은 필라멘트로만 채워진 공시체의 강도 및 압축된 정도를 확인하는 실험으로 진행되었다. 1차, 2차 실험 진행 중 나온 데이터와 선행 연구의 결과에 의해 일부 실험체는 Infill의 범위를 조정하여 실험을 진행하였다.
FDM 방식의 3D 프린팅 기술을 통하여 실험체를 출력한다. 실험은 총 3차에 걸쳐 실험을 진행하며 1차 실험은 필라멘트 거푸집 파괴 실험, 2차 실험은 비탈형 거푸집 파괴실험, 3차 실험은 필라멘트 실험체 파괴 실험으로 진행한다.
실험체는 출력실에서 3D 프린터를 이용하여 출력 후 실험실로 운반하여 실험하였으며, 콘크리트 배합 표는 다음 와 같다.
이상이 있을 경우 노즐온도, 배드온도, 속도의 설정값을 다르게 적용하고 재 출력한다. 출력 실험체에 안착 및 단층 발생 현상 등의 이상이 없을 경우 실험실로 운반하여 실험을 진행하며, 실험 도중 오류가 발생하면 실험체에 대한 오류 발생 여부를 파악하고 모델링을 수정하고 오류가 발생하지 않으면 실험 데이터를 검증한다.

대상 데이터

1. 비탈형 거푸집 제작 및 3D 프린터 기술, 선행연구 자료를 고찰하고 제작에 필요한 3D 프린터와 재료를 선정한다.

이론/모형

빠른 출력과 색의 혼합이 장점이지만, 출력의 정교함이 떨어진다는 단점이 있다. 본연구에서는 가장 많이 사용되며 출력물의 정교함을 고려하여 카르테시안 방식을 사용하였다.
공시체는 기건 양생하였으며, 재령 28일에 파괴하였다. 압축강도 시험 방법은 KS F 2405 '콘크리트 압축강도 시험방법’을 따랐으며 공시 체는 시험 전 캐핑기를 통하여 표면처리 후 측정하여 사용하였다.
5>와 같다. 콘크리트 타설 시에 KS F 2403 ‘콘크리트의 강도시험용 공시체 제작 방법’ 에 따라 제작하였으며, 실험을 통하여 압축 강도를 확인하였다. 공시체는 기건 양생하였으며, 재령 28일에 파괴하였다.

성능/효과

1. 노즐온도: 노즐온도가 너무 높을 경우 필라멘트가 노즐 입구에 달라붙어 출력 라인에 제대로 안착하지 못했다. 이를 해결하기 위하여 적정온도 210℃로 설정하여 출력한 결과 출력 라인에 제대로 안착하는 것을 확인하였다.
150mm Infill 20% 실험체 결과 20.18MPa/20.85MPa 에서 파괴되었다. 하지만 17MPa/17.
9>는 1차 실험인 필라멘트 거푸집 압축강도 실험에 대한 데이터이다. 150mm Infill 20% 실험체 실험결과 7.13MPa/7.14MPa 지점에서 파괴되었으며 Infill 40% 실험체는 8.01MPa/8.09MPa에서 으스러지는 소리가 발생하였으며 9.37MPa/9.62MPa에서 파괴되었다. Infill 60%는 12MPa/12.
44MPa에서는 부푼 부분이 갈라지기 시작하였으며, 내부를 확인한 결과 콘크리트에 균열이 발생하였다. 180mm 실험체 Infill 40% 실험 결과 18.28MPa/18.56MPa 지점에서 거푸집이 파괴되기 시작하였으며, 21.08MPa/22.02MPa에서는 거푸집과 콘크리트가 파괴되었다. Infill 60%는 16.
61MPa에서 변형이 시작되었으며, 약34MPa 까지 압축시킨 결과 Infill 40%는 균열이 있었지만 Infill 60%는 균열이 없었으며 파괴된 곳 없이 압축되기만 하였다. 180mm 실험체 실험 결과 Infill 40%는 17.1MPa/17.88MPa에서 변형이 시작되었으며, 균열이 발생하지 않았다. Infill 60%는 24.
32MPa 지점에서는 으스러지는 소리와 함께 일부면이 갈라지면서 변형이 심하게 일어났다. 180mm 크기의 실험체는 Infill 40% 실험체는 10.02MPa/10.25MPa 지점에서 파괴되었으며 Infill 60% 는 12.04MPa/12.18MPa 지점에서 압축이 시작되었으며, 14.26MPa/14.92MPa 지점에서 파괴되다. 200mm 크기의 실험체는 10.
6mm는 3D 프린터 노즐 사이즈로 인한 오차 값으로 확인되었다. 1차 실험 결과 필라멘트 거푸집도 약 3~4MPa 의 강도를 견딜 수 있으며, 크기에 따라 미세하게 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다. 2차 실험결과 비탈형 거푸집은 Infill이 높을수록 콘크리트 공시체와 비교하였을 경우 압축강도를 많이 견딜 수 있는 것으로 확인되었으며, Infill 60% 이상의 경우 시공시사용되는 24MPa의 강도보다 높게 측정되었다.
실험하였다. 1차 실험은 필라멘트 거푸집 파괴로 Infill 20%, 40% 의 경우 60%의 비해 3~4MPa 정도 작게 나왔으며 변형 없이 파괴되었으며, Infill 60% 이상의 경우 압축이 진행되며 갈라지는 현상이 지속적으로 발생한 후 파괴되었다. 이를 통하여 Infill 60% 미만을 사용은 부적합하며, 60% 이상을 사용해야한다.
2. 배드온도: 배드온도가 낮을 경우 필라멘트가 제대로 안착하지 못하고 출력 라인에서 이탈하거나 노즐입구의 열에 의하여 뜨는 현상이 발생하였다. 배드온도는 60℃로 설정하여 출력하였다.
56MPa에서 콘크리트와 거푸집이 파괴되었다.200mm 실험체 실험 결과 Infill 40% 는18.69MPa/18.88MPa 지점에서 거푸집이 파괴되기 시작하였으며 20.74MPa/22.28MPa에서 거푸집과 콘크리트가 파괴되었다. Infill 60%는 17.
61MPa 에서 변형이 시작되었다. 200mm 실험체 실험 결과 Infill 40%는 17.57MPa/17.66MPa에서 변형이 시작되었으며 Infill 60%는 24.97MPa/25.46MPa에서 변형이 시작되었다.
92MPa 지점에서 파괴되다. 200mm 크기의 실험체는 10.11MPa/10.07MPa에서 파괴되었으며 Infill 60% 의 경우는 12.03MPa/12.06MPa에서 압축이 서서히 압축이 시작되었고, 14.93MPa/14.45MPa에서 파괴되었다. Infill 실험 결과 Infill 60% 미만은 물 빠짐 현상과 콘크리트 층이 일정하지 않았으며 강도 역시 많이 부족한 것으로 나타났으며 Infill 60% 이상은 물빠짐 현상이 없으며, 압축이 일어나면서 일정강도를 버티는 모습을 보였으며, 크기가 크면 변형 부분이 좀 더 높은 지점에서 일어났지만 파괴되는 지점은 비슷하였다.
1차 실험 결과 필라멘트 거푸집도 약 3~4MPa 의 강도를 견딜 수 있으며, 크기에 따라 미세하게 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다. 2차 실험결과 비탈형 거푸집은 Infill이 높을수록 콘크리트 공시체와 비교하였을 경우 압축강도를 많이 견딜 수 있는 것으로 확인되었으며, Infill 60% 이상의 경우 시공시사용되는 24MPa의 강도보다 높게 측정되었다. 3차 실험 결과 필라멘트로만 이루어진 실험체의 압축강도 데이터에서는 하나의 실험체를 제외하면 균열이나 파괴가 일어나지 않았으며, 실험 종료 후 육안으로 확인한 결과 단순하게 압축된 형태였다.
3. 출력속도: 출력속도가 너무 늦으면 기존 출력된 필라멘트가 굳지 못하면서 기존 출력중인 선이 노즐부분에 붙어 이동하였으며, 속도가 빠를 경우 안착 전에 출력 라인에서 이탈하였다. 속도는 55m/s로 설정하여 출력하였다.
2차 실험결과 비탈형 거푸집은 Infill이 높을수록 콘크리트 공시체와 비교하였을 경우 압축강도를 많이 견딜 수 있는 것으로 확인되었으며, Infill 60% 이상의 경우 시공시사용되는 24MPa의 강도보다 높게 측정되었다. 3차 실험 결과 필라멘트로만 이루어진 실험체의 압축강도 데이터에서는 하나의 실험체를 제외하면 균열이나 파괴가 일어나지 않았으며, 실험 종료 후 육안으로 확인한 결과 단순하게 압축된 형태였다. 압축 후 변형정도를 확인해보니 9~11mm 정도 압축되었다.
실험을 진행하였다. Infill 20% 와 40% 의 거푸집이 먼저 파괴되고 콘크리트가 강도를 버티는 것을 확인하였으며, Infill 60% 이상의 경우 거푸집이 변형이 일어나면서 콘크리트의 파괴가 늦어지는 것을 확인하였다.
이후 압축 약 28MPa까지 진행시킨 결과 약간의 균열이 있었으나 파괴된 곳은 없었다. Infill 60% 는 24.76MPa/25.61MPa에서 변형이 시작되었으며, 약34MPa 까지 압축시킨 결과 Infill 40%는 균열이 있었지만 Infill 60%는 균열이 없었으며 파괴된 곳 없이 압축되기만 하였다. 180mm 실험체 실험 결과 Infill 40%는 17.
Infill 80% 실험체는 16.88MPa/16.92MPa 지점에서 거푸집이 압축되기 시작하였으며, 20.76MPa/20.81MPa 지점에서 급격히 변형되었으며 24.43MPa/24.66MPa에서 속도가 줄어들었다. 이후 27.
45MPa에서 파괴되었다. Infill 실험 결과 Infill 60% 미만은 물 빠짐 현상과 콘크리트 층이 일정하지 않았으며 강도 역시 많이 부족한 것으로 나타났으며 Infill 60% 이상은 물빠짐 현상이 없으며, 압축이 일어나면서 일정강도를 버티는 모습을 보였으며, 크기가 크면 변형 부분이 좀 더 높은 지점에서 일어났지만 파괴되는 지점은 비슷하였다. 거푸집 제작 시 중요한 요인으로는 Infill의 채움 정도이며, 적정 Infille 60% 이상을 사용하는 것이 바람직한 것으로 확인되었다.
Infill 실험 결과 Infill 60% 미만은 물 빠짐 현상과 콘크리트 층이 일정하지 않았으며 강도 역시 많이 부족한 것으로 나타났으며 Infill 60% 이상은 물빠짐 현상이 없으며, 압축이 일어나면서 일정강도를 버티는 모습을 보였으며, 크기가 크면 변형 부분이 좀 더 높은 지점에서 일어났지만 파괴되는 지점은 비슷하였다. 거푸집 제작 시 중요한 요인으로는 Infill의 채움 정도이며, 적정 Infille 60% 이상을 사용하는 것이 바람직한 것으로 확인되었다.
Infill 60% 이상의 경우 물 빠짐 현상이 없었으며 타설 층이 동일하였고, 60% 미만 보다 높은 강도를 견딜 수 있는 점을 고려하여 Infill 60% 이상을 사용해야 한다. 거푸집을 절단하여 탈형 시키거나 파괴된 실험체의 거푸집 표면을 확인한 결과 표면이 매우 깨끗하고 파손정도가 없던 것을 보아 재사용 역시 가능할 것으로 보인다. 연구의 실험을 통하여 3D 프린터로 비정형 형상의 출력물을 비교적 쉽고 고품질의 출력이 가능하다는 것을 확인하였으며, 압축강도 실험결과 비탈형 거푸집으로 사용할 경우 강도가 높게 측정됨에 따라 구조적인 측면에서도 이점이 있는 것으로 확인하였다.
거푸집의 변형 정도를 측정한 결과 변형이 일어나지 않았으며, 0.5mm~0.6mm의 오차 값은 3D 프린터의 노즐 출력 크기인 0.6mm의 사이즈에 의하여 오차가 발생한 것으로 확인되었다. 하지만 타설 중 Infill 20%와 40%의 경우 물 빠짐 현상이 발생하였으며, 콘크리트 층과 거푸집 층이 일치하지 않았다.
Infill 60% 미만의 경우 물빠짐 현상이 발생하였으며, 콘크리트층과 거푸집 층이 동일하지 않았으며, Infill 60%이상의 경우 물 빠짐 현상이 발생하지 않았다. 선행 실험과 본 연구 실험결과 Infill 정도는 60% 이상이 적합한 것으로 판단된다.
보아 재사용 역시 가능할 것으로 보인다. 실험 결과 Infill 60% 미만의 경우 물 빠짐 현상으로 인해 타설 층이 일정하지 않았으며 강도역시 낮게 측정되었다. Infill 60% 이상의 경우 물 빠짐 현상이 없었으며 타설 층이 동일하였고, 60% 미만 보다 높은 강도를 견딜 수 있는 점을 고려하여 Infill 60% 이상을 사용해야 한다.
거푸집을 절단하여 탈형 시키거나 파괴된 실험체의 거푸집 표면을 확인한 결과 표면이 매우 깨끗하고 파손정도가 없던 것을 보아 재사용 역시 가능할 것으로 보인다. 연구의 실험을 통하여 3D 프린터로 비정형 형상의 출력물을 비교적 쉽고 고품질의 출력이 가능하다는 것을 확인하였으며, 압축강도 실험결과 비탈형 거푸집으로 사용할 경우 강도가 높게 측정됨에 따라 구조적인 측면에서도 이점이 있는 것으로 확인하였다. PLA 필라멘트의 특성과 시공 후 합판 거푸집과 비교하였을 경우 파손 정도가 매우 적어 시공성과 마감성에도 이점이 있다.
압축 후 변형정도를 확인해보니 9~11mm 정도 압축되었다. 오류가 발생한 실험체 및 일부 실험체를 절단하고, 파괴된 실험체의 거푸집 표면을 확인한 결과 콘크리트와 잘 분리되었으며, 표면이 매우 깨끗한 점과 별다른 손상이 없던 점을 고려하면 재사용 역시 가능할 것으로 확인하였다.
노즐온도: 노즐온도가 너무 높을 경우 필라멘트가 노즐 입구에 달라붙어 출력 라인에 제대로 안착하지 못했다. 이를 해결하기 위하여 적정온도 210℃로 설정하여 출력한 결과 출력 라인에 제대로 안착하는 것을 확인하였다.
또한 확인하였다. 재령 28일간 육안으로 관찰 결과 형태 변화가 없는 것을 확인하였으며 압축강도 실험에서 평균 22.9MPa의 실험 결과가 나왔다.
적정 출력 값을 조정하여 출력한 결과 출력이 정상적으로 이루어졌으며, 품질 또한 기존 출력물들 보다 향상되었다. 출력 기준은 다음 <Table 3>과 같다.
콘크리트를 타설 한 후 거푸집의 변화를 측정한 결과 변화는 없었으며 출력사이즈와 오차가 생긴 0.5~0.6mm는 3D 프린터 노즐 사이즈로 인한 오차 값으로 확인되었다. 1차 실험 결과 필라멘트 거푸집도 약 3~4MPa 의 강도를 견딜 수 있으며, 크기에 따라 미세하게 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다.
콘크리트틀 타설 전, 후를 비교하였을 경우 거푸집의 변형이 없었으며, 실험 직후 거푸집 표면 과 실험체 탈형 결과표면이 매우 깨끗하고 긁히거나 파손된 흔적이 없는 것으로 보아 재사용 역시 가능할 것으로 보인다. 실험 결과 Infill 60% 미만의 경우 물 빠짐 현상으로 인해 타설 층이 일정하지 않았으며 강도역시 낮게 측정되었다.

후속연구

PLA 필라멘트의 특성과 시공 후 합판 거푸집과 비교하였을 경우 파손 정도가 매우 적어 시공성과 마감성에도 이점이 있다. 본 연구의 한계점으로는 3D 프린터 출력사이즈 한계로 인한 대형사이즈의 실험을 진행하지 못하였으며, 실험에 사용된 출력물은 각 Infill 별 1개의 실험체를 사용하였으며, 콘크리트를 동시에 타설하지 못했다는 점이다. 추후 연구를 통하여 실험체의 수를 늘려 정확한 평균값을 확인하고, 다양한 형태의 실험체를 제작하여 형태에 따른 강도를 확인해야 하며, 측압실험을 통하여 콘크리트 타설 시 측압 기준을 만족하는지에 대한 연구가 필요하다.
본 연구의 한계점으로는 3D 프린터 출력사이즈 한계로 인한 대형사이즈의 실험을 진행하지 못하였으며, 실험에 사용된 출력물은 각 Infill 별 1개의 실험체를 사용하였으며, 콘크리트를 동시에 타설하지 못했다는 점이다. 추후 연구를 통하여 실험체의 수를 늘려 정확한 평균값을 확인하고, 다양한 형태의 실험체를 제작하여 형태에 따른 강도를 확인해야 하며, 측압실험을 통하여 콘크리트 타설 시 측압 기준을 만족하는지에 대한 연구가 필요하다.

참고문헌 (11)

Ahn. H.J., Lee. D.Y., Ji. W.J., and Cho. H.H. (2020). "Development of Method for Manufacturing Freeform EPS Forms Using Sloped-LOM Type 3D Printer." Korea Institute of Building Constructiona collection of dissertations at and academic conference, pp. 171-182.
Jeong E.K., and Kim. S.H. (2019). "Research on the types of materials used in 3D printers and the properties of harmful substances." Occupational Safety and Health Research Institute.
Jeon. K.H., Park. M.B., Kang. M.K., and Kim. J.H. (2012). "A Study on the Development of System Platform and Construction Materials for Automation Deposition Construction System." Korea Institute of Construction Engineering and Management a collection of dissertations at an academic conference, pp. 209-210.
Kim. J.S., and Yoon. J.E. (2017). "A Study on the Characteristics of 3D Printing Architectur." Korean Institute of Spatial design, a collection of dissertations at an academic conference, pp. 110-111.
Kim. H.R., Ahn. H.J., Cho. H.H., and Kang. K.I. (2020). "A Study on the Inter-module Coupling Method for EPS Concrete Form Produced By Sloped-LOM Type 3D Printing Technology." Architectural Institute of Koreaa collection of dissertations at and academic conference, pp. 89-99.
Lee. D.Y., Lee. D.M., Cho. H.H., and Kang. K.I. (2018). "The Production Process and Mock-up Test of Freeform Concrete Segments using LOM type 3D Printer." Korea Institute of Building Constructiona collection of dissertations at and academic conference, pp. 89-99.
Nam. H.W., and Hong. K.J. (2018). "Safety and serviceability of form-liners manufactured by a FDM 3D printer." Korea Society for Advanced Composite Structures a collection of dissertations at and academic conference, pp. 54-64.
Park. H.M. (2018). "Development of the Mix Proportions of Concrete for the Extruder of Construction 3D Printers." Kookmin University paper of masters degree.
Park. H.M., and Choi S.H. (2019). "Development of the Mix Proportions of Concrete for the Extruder of Construction 3D Printers." Korean Concrete Society, a collection fo dissertations at an academic conference, pp. 503-504.
Song. J.Y., and Yoo. H.Y. (2018). "A Case Study of International Architecture Using 3D Printer." A Collection of papers for the Autumn Conference of the Korean Architectural Associatio, pp. 601-605.
Seo. J.S., Lee. B.C., and Kim. Y.Y. (2019). "The Effects of Void Ratio on Extrudability and Buildability of Cementbased Composites Produced by 3D Printers." Korea institute for Structural Maintenance and Inspection a collection of dissertations at and academic conference, pp. 104-113.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증