초록 ▼

□ 연구개요
3D 프린팅 기술은 창의적 아이디어 제품을 형상에 구애받지 않고, 매우 신속하고 정확하게 제작할 수 있는 신 제조 기술로서 인정받고 있는 분야 중 하나이다. 급변하는 기술 수요에 능동적으로 대응할 수 있는 4차 산업 분야라고 할 수 있지만, 현재까지 국내산업의 실제 적용은 미흡한 상황이다. 3D프린팅은 단순히 입력된 데이터로 3차원 구조물을 출력하는 것이 아닌 제조하는 공정에 따라 그 물성과 신뢰성을 얼마나 잘 제어할 수 있는지에 그 중요성이 있으며, 이러한 특성을 고려하고, 반영한 기술적 연구가 필요하다. 따라서

□ 연구개요
3D 프린팅 기술은 창의적 아이디어 제품을 형상에 구애받지 않고, 매우 신속하고 정확하게 제작할 수 있는 신 제조 기술로서 인정받고 있는 분야 중 하나이다. 급변하는 기술 수요에 능동적으로 대응할 수 있는 4차 산업 분야라고 할 수 있지만, 현재까지 국내산업의 실제 적용은 미흡한 상황이다. 3D프린팅은 단순히 입력된 데이터로 3차원 구조물을 출력하는 것이 아닌 제조하는 공정에 따라 그 물성과 신뢰성을 얼마나 잘 제어할 수 있는지에 그 중요성이 있으며, 이러한 특성을 고려하고, 반영한 기술적 연구가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 재료의 물성을 고려한 3차원 프린팅 최적 디자인 알고리즘에 대한 연구 및 이에 따른 수치해석 기법 개발에 목표를 두고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
연차별 당초 계획하였던 연구목표에 따른 연구성과는 다음과 같다.

[1차년도] 다양한 다공성을 갖는 3차원 구조의 수리모델링 및 수치기법 연구 개발
연구성과: 칸-힐리아드 방정식을 활용한 복잡한 3차원 solid 형상 내 다공성 형성 알고리즘 개발과 3차원 surface 형상위에서의 다양한 다공성 형성 알고리즘 개발을 수행하였다.
[2차년도] 재료의 물성을 고려한 3차원 최적 구조 설계를 위한 수리모델링 및 수치 기법 연구
연구성과: 수정된 칸-힐리아드 방정식을 이용한 최적화 연구 및 벌집구조를 활용한 다공성 금속 프린팅의 안정적 내부 구조 설계를 2차원에서 수행하였다.
[3차년도] 3차원 프린팅 알고리즘과 출력모형 검증
연구성과: 2차년도 연구에 이어 벌집구조의 3차원 패턴 형성을 위한 수리모델 정립 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 우수저널에 연구논문을 게재하였고, 3차원 프린트 모형의 다공구조 형성을 위한 수치방법 연구를 수행하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서 괄목할 만한 몇 가지 연구 결과는 앞으로 3차원 프린팅의 다공구조의 형성에 있어 결과물의 견고함을 증대할 수 있는 수리모델을 정립하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다는 점이다. 크기와 재료, 그 모양에 상관없이, 본 연구에서 개발된 수리모델은 안정적이면서 튼튼한 모델링을 빠르게 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서, 추후 최적화된 소프트웨어 개발 및 디자인 연구를 통해 본 연구결과를 토대로 3차원 프린팅의 결과물이 빠르고 견고하게 적재적소에 공급 가능한 기술개발이 가능할 것이다. 뿐만 아니라, 의료분야는 물론 산업분야에서 급속하게 성장하고 있는 3차원 프린팅 시장에 우수한 국내 기술을 도입할 수 있다는 점에 본 연구개발 결과가 중요하다고 본다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구목표 ... 4
• (2) 연차별 연구 내용 및 목표 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 1차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (2) 2차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 8
• (3) 3차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 35