예비 기술교사의 3D프린팅 활용능력 함양을 위한 체험활동과제 및 수업자료 개발

이영운(Young woon Lee),이경택(Kyung Taek Lee) 한국실과교육학회 2023 한국실과교육학회지 Vol.36 No.1

이 연구의 목적은 3D 프린팅 활용능력을 먼저 제시하고, 이를 토대로 예비 기술교사의 3D프린팅 활용능력 함양을 위한 체험활동과제를 개발하는 것이다. 이 연구의 목적을 달성하기 위해 다음과 같이 준비, 개발, 개선의 3 단계 절차를 거쳤다. 준비 단계에서는 전문가 회의를 통해 3D 프린팅 활용능력을 위한 예비 요소를 도출하고, 이 예비 요소를 기술교육 전문가에게 설문하여 3D 프린팅 활용능력이란 무엇인가를 조사 및 제시하였다. 그리고 무한상상실 현황 및 요건을 분석하여 무한상상실 운영 문제점을 확인하였으며, 기술교사자격 기준, 교육과정, 교과서 등을 분석하여 예비 기술교사가 가져야 할 3D 프린팅 활용능력과 이를 함양하기 위한 체험활동과제 개발의 필요성을 확인하였다. 개발 단계에서는 준비 단계에서의 요구분석 결과를 이용하여 체험활동과제의 주제 및 내용을 선정하였다. 체험활동과제는 모델링, 프린팅, 후처리와 같은 3D 프린팅 3 단계 과정 중에서, 모델링과 프린팅 과정을 배울 수 있도록 하고 실생활과 관련되어 흥미를 유발하면서 따라하기를 포함하여 직접 아이디어를 내어 설계할 수 있는 주제로 구성하였다. 특히 활동 내용으로 준비 단계에서 얻어진 3D 프린팅 활용능력 요소를 추가했으며, 두 번의 모델링 실습이 포함된 8 차시 수업을 구성하고 교수 자료(교수·학습 지도안, 수업용 프레젠테이션 자료)와 학습 자료(학생 활동지) 초안을 개발하여 다섯 가지 영역으로 전문가 검증을 받았다. 전문가 검증에서 얻어진 객관식 설문의 분석 결과, 모든 문항에 대해 평균 4.50 점을 획득하여 체험활동과제의 내용 구성이 적절하다고 판단되었다. 이와 더불어 주관적 평가를 바탕으로 체험활동과제 및 관련 자료를 수정 및 보완하였다. 개선 단계에서 예비 기술교사인 사범대학교 기술교육과 학부생 46 명을 대상으로 이 체험활동과제를 예비시험하고 만족도 검사지로 그 결과를 수집하였다. 만족도 검사의 모든 문항에 대해 평균 4.20 점 이상의 결과가 나옴으로써 모든 영역에서 만족하는 수준으로 판단되었다. 그 밖에 기타 의견을 반영하여 최종적으로 체험활동과제를 수정 및 보완하였다.이 연구는 전문가 검증 및 학생 예비시험에서 만족스러운 결과를 도출했고 제안된 수정 의견을 반영하였으므로, 예비교사의 3D 프린팅 활용능력을 함양하고 교사로서 무한상상실 운영 및 3D 프린팅 활용 수업을 설계하는 데 도움이 될 것으로 생각된다. This study aims to improve the ability of pre-service technology teachers to use 3D printing through an experiential learning activity. A three-step process was followed to achieve this goal: preparation, development, and improvement. During the preparation stage, preliminary skills and information needed to use 3D printers were identified and refined in a meeting with technology education experts. In addition, known problems in existing makerspaces were derived by analyzing their requirements and status. The need to develop an experiential learning activity to improve the 3D printing utilization ability of pre-service teachers was identified by analyzing technology teacher qualification standards, curriculums, and textbooks. During the development stage, the subject and content of the learning activity were determined using the requirement analysis obtained in the preparation stage. In particular, efforts were made to incorporate the required 3D-printing knowledge and skills identified in the preparation stage into this activity. The experiential activity task includes topics that enable individuals to learn the modeling and printing process during the three stages of 3D printing (modeling, printing, post-processing). The task can also be tailored, taking into account personal interests and ideas in real life. An 8-hour class was organized, which included two modeling practices. Then, teaching materials (teaching/learning guidance and class presentation materials), as well as learning materials (student activity sheets), were developed and evaluated by experts. As a result of the analysis of the questions in the multiple-choice questionnaire, it was determined that the content of the experiential activity task was suitable, with an average score of 4.50 or higher for all items. Based on other, more subjective evaluations, the experiential activity task and related data were revised and supplemented. During the improvement stage, a preliminary test was conducted with 46 undergraduate students of a technology education department. The test results were collected using a study satisfaction test sheet. For all items of this test, the average score was 4.20 or higher, which indicates a satisfactory level in all areas. After reflecting and expressing opinions, the experiential activity task was further modified and supplemented. This study yielded positive results in expert verification and preliminary testing with students, which reflects the proposed goal. The findings demonstrate the efficacy of the proposed revision and suggest that it can be valuable in enhancing the 3D printing skills of pre-service teachers as well as helping them design 3D printing classes to teach.

3D 프린팅을 활용한 패션제품 개발 연구

이종석,황선정,김경아 한국브랜드디자인학회 2015 브랜드디자인학연구 Vol.13 No.1

1980년대 초 개발된 3D 프린팅은 생산비용과 고가의 장비로 인하여 제한된 산업분야에만 쓰였으나 최근 관련기술의 발달, 특허만료, 디지털 기기의 가격하락으로 다양한 산업분야에 적용되고 있다. 또한 저렴한 가정용 3D 프린터의 등장으로 3D 프린팅은 본격적인 대중화를 맞이하고 있다. 이에 3D 프린팅이 다양한 산업분야 뿐만 아니라 패션산업에도 빠르게 도입되고 있지만 그에 대한 학문적 연구는 미비한 실정이다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 3D 프린팅의 개념과 현황 및 3D 프린팅의 출력방식에 대해 조사하였으며 패션디자인 사례를 제작 방식에 따라 분류하여 그 조형적, 기능적 특성을 도출하였다. 그 결과 현재 3D 프린팅 기술을 활용한 패션디자인 사례는 대부분 FDM, SLS 두 가지 방식이 대표적으로 쓰이고 있음을 알 수 있었다. 이에 본 연구에서는 FDM 방식을 활용하여 결과물을 가장 효과적으로 보여줄 수 있는 디자인 모티브에 따라 패션 액세서리와 의상을 제작하였다. 본 연구의 결과물은 현재3D 프린팅을 활용하고 있는 패션 분야의 제작 방식이 한 개의 유닛 형태만 생산함으로써 패션 단품의 역할만 하고 있는 상황에 3D 프린팅을 이용하여 직물을 직조하였다는 데에 가장 큰 의의가 있다. 이는 3D 프린팅을 이용하여 직물을 제작함으로써 의복의 직물 소재와 같은 고급스러움과 풍부한 텍스처가 가능하도록 하여 패션디자인에 새로운 표현의 가능성을 제안하였으며 이러한 3D 프린팅을 활용한 패션작품 제작은 나날이 발전하는 기술과 융합하여 새로운 패션디자인 표현 방식이 될 수 있을 것으로 사료된다. In the early 1980s, 3D printing technology was developed but the usage was limited to certain industries due to production cost and expensive equipment. Nevertheless, it is adopted by diverse industries with the recent development of related technology, expiration of the patent and price reduction of digital devices. Indeed, an introduction of inexpensive 3D printer for personal use opened a commercialization of the 3D printing. On this, 3D printing is being introduced in fashion industry along with various industrial fields, yet there is much to be desired in an academic study on 3D printing. For this reason, this study aimed to research the concept of 3D printing and its current status, to examine currently used 3D printing method. Then, this study classified the examples of fashion design that used 3D printing according to production methods, and drew its formative and functional characteristics. The analysis results showed that most of the fashion designs using 3D printing technology were printed with the use of FDM and SLS methods. Therefore, this study produced fashion accessories and clothing with a effective design concept for suggesting result, using FDM method. Findings of this study suggested a possibility of new expression in fashion design by producing texture as sophisticated and rich as real fabric material with the use of 3D printing even 3D printing fashion product was announced as 1 unit. Such fashion product creation by 3D printing is expected to become a new way of displaying fashion design along with advancing technology from day to day.

3D 프린팅을 활용한 유기적 형태의 아트웨어 연구

제갈유광,윤지영,김현주 한국기초조형학회 2019 기초조형학연구 Vol.20 No.6

3D 프린터 기술이 출현하면서 현재의 아트웨어 시장은 큰 변화를 맞이하게 되었다. 기존의 방식으로 작업된 아트웨어 작업물은 표현의 조형적 한계성이 존재했으나, 3D 프린팅의 보급으로 인해 수공예로 작업하기 어려웠던정교한 실루엣을 비교적 쉽게 실물로 제작 가능하게 되었다. 3D 프린팅의 도래는 작가의 의도를 그대로 살릴수 있다는 점에서 아트웨어 제작기법의 혁명이라 할 수 있다. 이에 본 연구는 현존하는 3D 프린팅의 기술과 현시점에서의 기술적 방법론의 한계점을 파악하여 앞으로의 3D 아트웨어의 조형적 방향성을 대체 할 수 있으며이를 응용한 아트웨어 디자인 제시에 그 목적이 있다. 연구방법은 먼저 3D 프린팅의 정의와 기술 특성에 관한 개념 정립을 기반으로 출력방식 및 소재에 따른 3D 프린팅 기반의 아트웨어 작품 제작을 진행하였다. 이론적 고찰은 3D 프린팅 관련 단행본, 학위논문, 학술연구지, 전자자료 등의 자료 수집을 통한 문헌과 사례조사를 통해 본 연구 수행의 타당성을 검토하였다. 작품 제작 결과는 3D 프린팅의 출력방식과 소재를 활용한 총 2벌의 아트웨어를 실물 제작하였다. 본 연구를 통해 첫째, 3D 프린팅 출력방식에 따른 아트웨어의 조형적 특성이 달라질 수 있음을 확인할 수 있었고, 둘째, 3D 프린팅 소재에 따른 아트웨어의 조형적 특성이 각각 분명한 점을 알 수 있었다. 셋째, 기존의 3D 프린팅을 활용한 작품들은 3D 프린터 크기로 인해 아트웨어의 형태적 특징이 제한되었으나 본 연구에서는 유기적인 곡선의 표현에 제한이 없는 3D프린터의 장점을 극대화한 실용적 개선의 방법론을 제시하였다. 이는 유기적인 표현에 집중하는것으로 출력된 각각의 형태들을 하나의 유기적인 형태로 연결하고 무한히 확장하여 아트웨어 작품으로 표현하였다. 본 연구를 통해 진보하는 3D 프린팅 기술이 인간의 예술적 사유를 보다 더 효과적으로 표현할 수 있는수단으로 다양하게 전개될 수 있음을 확인한바. 이는 향후 발전 가능한 유의미한 아트웨어 연구방법이 될 것이라 기대한다. With the advent of 3D printer technology, the current artware market is facing a major shift. Artwear created using conventional methods had formative limitations in terms of expression, but due to the supply of 3D printing, it has become relatively easier to turn elaborate shapes or silhouettes into real products, which had been difficult to do by hand. The introduction of 3D printing is a revolution of artwear production technique in that it can fully convey the artist’s intentions. Accordingly, the objectives of this study are to determine the limitations of the existing 3D printing technology and technological methodologies at this point, and to present artwear designs that can replace the formative direction of 3D artwear in the future. We began by first defining 3D printing and establishing the concepts of its technological features. For theoretical review, we conducted a literature review and case study by collecting data related to 3D printing such as books, theses, scientific journals, and electronic data to review the validity of this study. We then created 3D printed artwear using various printing methods and materials a total of two pieces of artwear were made, effectively expressing organic curves. The study led to the following results. First, we could determine that the formative characteristics of artwear may vary depending on the 3D printing method. Second, the formative characteristics of artwear were clear and apparent depending on the 3D printing material. Third, the pieces that had been made using 3D printing had somewhat limited morphological characteristics in terms of artwear due to the size of the 3D printer. However, this study presents a methodology for practical improvement so that the benefits of the 3D printer could be maximized without limitations in expressing various forms of organic curves. This method focuses on organic expression, connecting and infinitely expanding each printed form into a single organic shape, thereby expressing it as artwear. The study proved that the 3D printing technology in progress can be developed more diversely as a means of expression in order to more effectively convey the artistic thoughts of human beings. this is expected to be a significant artwear research method with potential for future development.

3D 프린팅 패브릭을 활용한 패션디자인 연구

이종석,김일,황선정 한국브랜드디자인학회 2016 브랜드디자인학연구 Vol.14 No.3

3D 프린팅은 산업 분야를 막론하고 가장 주목받는 신기술로 인정받고 있으며 의료, 예술, 디자인 분야에서도 패러다임을 바꿀 혁신적인 기술로서의 가능성을 인정받고 있다. 패션산업에서도 3D 프린팅을 이용한 다양한 시도들이 이어지고 있지만 타 산업분야에 비하여 패션산업에 3D 프린팅의 적용은 더딘 편이며 가장 큰 이유는 의류제작에 필요한 기준을 충족시킬만한 패브릭을 3D 프린팅으로 제작하기 힘들기 때문이다. 본 연구에서는 3D 프린팅 패션디자인의 대중화를 위하여 반드시 연구가 필요한 3D 프린팅 패브릭과 의상을 개발하였다. 연구는 3단계로 진행되었다. 1단계에서는 섬유를 두께에 관계없이 안정적으로 프린팅 할 수 있는 기술에 대한 연구를 진행하였다. 2단계에서는 1단계 연구결과를 바탕으로 니트 패브릭과 직물 패브릭을 출력하는 기술을 개발하였다. 니트 패브릭은 얇은 원사를 겹쳐서 프린팅 하여 두꺼운 원사를 안정적으로 프린팅 할 수 있는 결과를 도출하였다. 직물 패브릭은 경사와 위사 사이에 공간을 두어 안정적이고 내구성이 뛰어난 직물을 프린팅 할 수 있는 결과를 도출하였다. 3단계에서는 3D 프린팅 니트 패브릭과 직물 패브릭의 조직 특성을 활용한 의상을 제작하였다. 본 연구는 기존 3D 프린팅 패션 디자인이 부분적인 장식이나 기존 원단에 부착되는 한계점에서 벗어나 섬유조직, 니트 패브릭, 직물 패브릭 등 의상 제작에 관련된 패브릭을 모두 3D 프린팅으로 제작하였다. 이를 통하여 향후 3D 프린팅 패션 디자인의 새로운 가능성을 제시하였다는 것에 의의가 있다. 3D printing is recognized as an innovative technology to change the paradigm in health care, art, design. And various attempts using 3D printing in the fashion industry. However, 3D printing is used in the fashion industry is not popular as other industry. The biggest reason is because it is difficult to produce enough fabric to meet the criteria for clothing made ​​of 3D printing . In this study, we developed a 3D printing fabrics and costumes. The study was conducted in three steps. first,It has developed a technology that can reliably print, regardless of the thickness of the fibers. Second, we developed a technique to output a knitted fabric and a textile fabric on the basis of phase 1 study. Knitted fabric is derived for the results to be reliable printing of thick yarn. Woven fabric was obtained for the results to be stable and durable fabric placed on the space between the warp and weft. Third, Costume design applied to take advantage of the organizational characteristics of 3D printed knit and woven fabric. This study was produced by 3D printing fabrics all involved in making costumes yarn , fabrics, auxiliary materials. Through this study, we propose new possibilities for fashion design.

주얼리 디자인 제작에 활용되는 3D 프린팅 기술 비교 연구

위경효(Whi, Koung-hyo) 한국조형디자인학회 2014 조형디자인연구 Vol.17 No.1

3D 프린팅은 컴퓨터로 설계된 3D 모델링 또는 3차원 스캐너를 통해 획득된 솔리드(Solid) 상태의 모델 데이터를 한층 한층(Layer by Layer) 기계적 적층을 통하여 손으로 만질 수 있는 물리적 형상(Physical Model)으로 빠르게 제조하는 기술로 정의된다. 이러한 3D 프린팅 기술은 현재의 금형공정으로는 제조할 수 없는 어떠한 디자인 형상이라도 제작할 수 있다. 1986년 미국의 Charles W. Hull에 의해 광경화성수지 적층방식(SLA:Stereo lithography)이 발명되었으며 1987년 첫 상용화 3D 프린팅 장비가 출현한 지 약 30여 년이 된 지금 3D 프린팅은 공정 기술, 재료, 소프트웨어, 관련 인프라 등의 비약적인 발전을 거듭해 과거에는 상상하지 못했던 디자인과 제조기술의 혁신 및 인간의 삶을 변화시킬 핵심 기술로 부상하고 있다. 2012년 영국의 경제 주간지 이코노미스트(Economist)는 '3차 산업혁명(The third industrial revolution)'이라는 특별 리포트를 통해 3D 프린팅 기술이 내연기관과 컴퓨터에 이어 3차 산업혁명을 이끌 것으로 예측하였다. 2013년 미국 오바마(Barack Hussein Obama) 대통령도 '3D 프린팅 기술은 거의 모든 것을 만들 수 있는 제조 혁명을 가져다줄 잠재력을 지닌 기술'로 언급했다. 이러한 3D 프린팅 기술은 현재 SLA(Stereo Lithography), SLS(Selective Laser Sintering), FDM(Fused Deposition Modeling), DLP(Digital Light Processing), Polyjet등 20여 가지의 방식과 시스템이 활발히 사용되고 있다. 사용 재료로는 금, 은, 동, 티타늄, 스테인리스를 포함한 금속, 플라스틱, 실리콘, 고무, 나무, 콘크리트에서 바이오, 음식 재료까지 가능하다. 3D 프린팅 기술의 활용분야는 소비자 전자 제품을 비롯한 자동차, 우주 항공, 의료 덴탈, 군사(국방), 건축, 교육, 디자인에 이르기까지 매우 다양하다. 이에 본 연구에서는 3D 프린팅 기술이 거의 모든 산업에 영향을 준다는 의미에서 주얼리 디자인 분야에서의 3D 프린팅 기술의 활용 가능성과 방법을 찾고 나아가 더욱 혁신적인 디자인과 상품개발에 효율성을 높이기 위한 연구의 의미가 있다. 이를 위해 주얼리 산업에 적합한 3D 프린팅 방식들을 추출하고 비교 분석하여 현재와 앞으로 기술에 대한 경향을 파악했다. 또한, 방식별 결과물의 디자인적 특징과 장.단점을 비교 했다. 끝으로 3D 프린팅 기술의 활용을 위한 한국의 주얼리 디자인 및 산업에서 준비해야 할 과제와 방향을 제시했다. 이것은 곳 영세성을 면치 못하는 한국 장신구 산업구조의 틀을 바꾸고 국제 경쟁력을 갖추기 위한 산업 활성화의 실마리가 될 것으로 기대한다. Three dimensional (3D) printing technology is defined as techniques of rapidly manufacturing a solid state of model data obtained through computer-designed 3D modelings or through 3D scanners into physical models that can be directly touched by hand by means of the mechanical (layer by layer) stacking processes. The aforementioned 3D printing technology makes it possible to manufacture any designed shape that was not made by a presently available molding process. In 1986, the photo-polymer resin stereolithography accumulation (SLA) method was invented by Charles W. in US. Since the first commercially available 3D printing equipment appeared in 1987, the 3D printing techniques have made rapid and repeated developments in various areas such as processing technologies, materials, softwares and related infrastructures for the past 30 years. The 3D printing has emerged as a key technology that will bring unprecedented innovations in the designing and manufacturing processes and some changes in human life that were not imagined in the past. In 2012, Economist, the UK weekly economy magazine, made a special report titled 'the third industrial revolution' where the 3D printing technology was predicted to lead the third industrial revolution followed by the internal combustion engines and computers. In 2013, US president Obama (Baraack Hussein Obama) said that the 3D printing technology had a great potential that would bring a revolution in the manufacturing processes as it would make it possible to manufacture almost all the things. In the above-mentioned 3D printing technology, approximately 20 methods and systems such as SLA (tereolithography), SLS (Selective Laser Sinterimg), FDM (Fused Deposition Modeling), DLP (Digital Light Processing), Polyjet and the like are currently in active use. A variety of materials are used in the 3D printing technology, for example, gold, silver, copper, titanium, metals including stainless steel, plastic, silicone, rubber, wood, concrete, bio-materials, even food ingredients. Besides, the application fields of the 3D printing technology are in a wide range covering consumer electronic products, automotive, aerospace, medical and dental devices, military (defense) equipment, architectural models and educational and designing tools. This study was meaningful in that it intended to find the potential usability and methods of 3D printing technologies in the field of fashion jewelry design, and to enhance the efficiency of innovative design and product development considering that 3D printing technologies influence almost all industries. To achieve these goals, the study investigated the trends between current and future technologies by extracting and comparing different methods of the 3D printing technology suitable for jewelry industry. Moreover, the design features and advantages and disadvantages of the fashion jewelry products resulting from various methods were analyzed. The study proposed the future challenges and directions for the Korea fashion jewelry designing and industry to utilize 3D printing technology. The effort made in this study is expected to change the framework of Korea jewelry industry structure, which has remained in its small-scale business up to now, and take a beginning step of the industrial activation to secure the international competitiveness.

지르코니아 크라운 3D 프린팅의 현재, 한계점 및 가능성

고재원,양동욱,이은주,김선헌 대한구강해부학회 2023 대한구강해부학회지 Vol.44 No.1

삼차원(Three-dimensional, 3D) 프린팅 기술은 디지털 모델과 컴퓨터 기반 디자인을 이용하여 제품을 제조하는 발전된 기술이다. 치과 기공 분야에서는 레진과 금속의 제조에 적합한 기술로 발전되고 있다. 그러나 지르코니아를 포함한 치과 세라믹 분야에는 아직 3D 프린팅의 적용이 되지 않고, 기존 CAD/CAM 방식의 지르코니아 제작이 임상적으로 활발히 쓰이고 있다. 본 연구는 지르코니아 3D 프린팅이 기존 방식의 지르코니아 크라운 제작을 대체할 가능성을 평가하고자 시도되었다. 2009년부터 2022년까지 발표된 3D 프린팅 지르코니아의 기계적 성질을 비교한 논문과 3D 프린팅 지르코니아 크라운의 정확도와 적합도를 평가한 논문을 리뷰하여 지르코니아를 3D 프린팅으로 성형할 수 있는 기술에 대해 평가하였다. 평가 결과, 3D 프린팅 지르코니아 크라운은 기존 CAD/CAM 지르코니아 크라운에 비해 기계적 성질이 약하고, 정확도와 적합도는 더 낮았다. 제조 효율성에 영향을 미치는 후처리 공정 시간은 3D 프린팅이 훨씬 길었다. 3D 프린팅이 CAD/CAM 밀링의 대체 방식으로 활용되기에는 현재까지는 기술적 무리가 있는 것으로 평가되었다. 향후 3D 프린팅 지르코니아의 강도 향상, 정확도 개선을 위한 슬러리의 균질도 확보, 정확도, 적합도 평가 방식 표준화, 정확도와 적합도를 높이기 위한 수축 조절, SLA뿐 아니라 MJ(DIP) 방식에 대한 고려, 후처리 공정 시간 감소 등 더 많은 연구가 필요한 것으로 사료된다. Three-dimensional (3D) printing is an advanced technology that manufactures products using digital models and computer-based designs. In dentistry, 3D printing techniques are applied in resin and metal manufacturing. However, 3D printing of dental ceramics is uncommon. Clinically, the CAD/CAM method is widely used for fabricating zirconia. This study aimed to compare zirconia 3D printing and the existing method for zirconia crown fabrication. This study examined studies that compared the mechanical properties of 3D-printed zirconia and those that evaluated the accuracy and suitability of the 3D-printed zirconia crown. Our results demonstrated that the CAD/CAM method-based zirconia crowns are superior to 3D-printed zirconia crowns. The 3D-printed zirconia crowns showed weaker mechanical properties, lower accuracy, and lower suitability. Furthermore, 3D-printed zirconia crowns require substantial post-processing time, thus lowering efficiency. Current 3D printing technologies have limitations when applied to zirconia dental crown fabrication. Further studies are warranted.

3D 프린팅 활용용도에 따른 제품요소와 사용자 경험의 상관성분석

박종찬(Park, Jongchan) 인제대학교 디자인연구소 2020 Journal of Integrated Design Research (JIDR) Vol.19 No.1

연구배경 4차 산업혁명 시대를 맞이하여, 제품디자인 분야에 3D 프린팅 기술이 도입되면서 소비자에게 새로운 경험과 가치를 제공하고 있다. 3D 프린팅 사용자는 일종의 창작행위자 또는 발명가로서 직접 자신을 표현할 수 있는 조형물 제작과 원하는 제품 제작을 경험할 수 있다. 제조 산업의 형태도 점차 ‘공급자의 제품 생산, 판매 중심’에서 ‘사용자의 체험, 가치 중심’으로 변하고 있다. 제품디자인에서 사용자 경험은 사용자가 제품, 서비스 등의 직, 간접적인 이용으로 얻게 되는 총체적인 경험을 의미하며, 단지 기술의 효용성 측면만이 아니라 사용자의 삶의 질까지 향상시키는 방향으로 접근한다. 따라서 본 연구에서는 사용자의 3D 프린팅 활용 용도에 따라 달라질 수 있는 제품요소와 사용자 경험속성에 대한 상관성을 분석할 목적으로 연구를 진행하였다. 연구방법 본 연구에서는 3D 프린팅을 활용한 제품요소와 사용자 경험속성의 상관성을 분석하기 위해 제품요소(형태, 기능, 용도)를 독립변수로 하고, 사용자 경험속성(몰입감, 탐구성, 상호작용, 과업성, 관계성)을 종속변수로 하여, 두 변수가 서로 상관이 있는지 테스트하였다. 분석을 위해 통계 패키지 SPSS를 이용하고, 측정문항의 타당도를 위한 탐색적 요인분석(Exploratory Factor Analysis)과 신뢰도분석(Reliability Analysis)을 사용하였다. 또한 집단 간 변수들 간의 상관성을 분석하기 위해 상관분석(Correlation), 그리고 변수의 분포정도를 파악하기 위해 빈도분석(Frequency)을 실시하였다. 연구결과 분석결과 3D 프린팅 용도에 따라 3가지 관점에서 활용효과가 다르게 나타남을 알 수 있었다. 첫째, 3D 프린팅을 아티스트 용도에서 활용하면 사용자가 주로 형태적으로 매력요소에 몰입하여 재미를 느껴 감각적이고 창의적인 제작에 몰두하는 경향이 있다. 즉 사용자는 아름다운 외형을 추구하는 정서적 경험을 하는 것으로 나타났다. 둘째, 3D 프린팅을 디자이너 용도에서 활용하면 사용자가 기계를 사용하면서 상호 만족과 탐구적인 자세에서 지적인 제작을 추구하게 된다. 즉 제품개발 같은 복잡한 문제해결을 위한 정보를 탐색하면서 인지적인 경험을 하는 것으로 나타났다. 셋째, 3D 프린팅을 메이커 용도에서 활용하면 기능적으로 사회문제를 해결하려는 과업과 관계에 치중하게 된다. 그래서 사회적 가치가 있는 것을 중시하고 참여적 열정과 공유발전, 그리고 저변확대를 위한 행동적 경험을 하는 것으로 나타났다. 결론 3D 프린팅을 활용한 제품디자인은 제조업체 위주보다는 사용자 중심으로 변화해야 하고, 시장이나 소비자의 요구와도 부합해야 한다. 또한 3D 프린팅의 활용은 사용자의 창의적인 아이디어와 제품을 만드는 즐거움, 그리고 미래소비자에게 지속적으로 새로운 가치와 경험을 제공해 주는 역할을 할 것으로 사료된다. Background In the era of the 4th industrial revolution, 3D printing technology has been introduced into the product design field, providing new experiences and values to designers and consumers. 3D printing users can express themselves directly as a kind of creative designer or inventor. You can experience making sculptures and making products. The user experience in product design refers to the overall experience that users gain from direct and indirect use of products and services, and approaches technology not only in terms of utility but also in improving the quality of life of users. Therefore, it is necessary to study the correlation between product design and user experience, which can vary according to the application of 3D printing. Methods In this study, using the statistical package SPSS, an exploratory factor analysis to verify the validity of the set parameters and the measurement items, and a reliability analysis to check the reliability of the questionnaire scale used. Correlation analysis was conducted to analyze the correlation between the variables between the product factor and the user experience attribute, and frequency analysis was conducted to grasp the distribution of variables on the respondents’ measurement items. Result As a result of the analysis, it can be seen that the utilization effect is different depending on the usage of 3D printing. First, when 3D printing is used in artist use, the user tends to be immersed in the sensuous production by expressing or engaging in the form of attractive elements. The user has an emotional experience in pursuit of a beautiful appearance. Second, when 3D printing is used for design purposes, users will use the device to pursue intelligent production from mutual satisfaction and inquiry. They found cognitive experience while searching for information for solving complex problems such as product development. Third, when 3D printing is used in makers, it focuses on the relationship and task of solving social problems functionally. They valued social value and showed behavioral experience for participatory enthusiasm. Conclusion Product design using 3D printing should change to be user-oriented rather than manufacturer-oriented, and to meet the needs of the market or consumers. Therefore, it is necessary to invigorate the stagnant product design environment with the pleasure of creating 3D printing users’ creative ideas and products, and to activate the design business for new consumption.

지속가능한 소재를 이용한 3D 프린팅 패션 제품 개발연구

감선주,유영선 한국패션디자인학회 2019 한국패션디자인학회지 Vol.19 No.3

3D printing technology is developing in a sustainable direction but the printing material used for 3D printing has a limit in the context of sustainability. Therefore, this study explored sustainable materials of 3D printing to develop sustainable 3D printing fashion products. Through the literature review, the sustainability of current 3D printing technology is grasped and examples of sustainable printing materials are examined. In addition, the characteristics of representation of 3D printing fashion products are divided into appearance, construction, and texture based on previous research and case studies. Through in-depth interviews with fashion experts, this study sought to develop a sustainable 3D printing fashion product. The results of the study are as follows. Sustainable materials for 3D printing can be divided into hybrid type filament and recycled filament depending on the material composition. The appearance characteristics of 3D printing fashion products are classified into a concrete accessory type, abstract irregular type, and a concrete expression cloth type. Construction is classified into a single type, complete type, unit connection type, and a hybrid type through partial borrowing. Also, the texture is divided into weaving, perforation, engraving, and layer. The in-depth interviews with fashion professionals revealed the concrete accessory type of 3D printing fashion products was favorable as a preference. Among the examples of 3D printing filaments presented, the wood filaments showed the highest preference. Based on these theoretical studies and qualitative research, this study developed 3D printing fashion products using sustainable materials. This study is meaningful in that it explored sustainable 3D printing materials and applied it to the development of fashion products, This study would be contribute to the developmental direction of sustainable 3D printing fashion products. 미래 차세대 기술로 부각되고 있는 3D 프린팅 기술은 지속가능성의 환경적, 경제적, 사회적 요인들을 포함하고 있으나 3D 프린팅에 사용되는 프린팅 소재는 지속가능성의 맥락에서 한계가 있다. 이에 본 연구는 3D 프린팅의 지속가능한 소재를 탐구하여 지속가능한 3D 프린팅 패션 제품을 개발하고자 하였다. 문헌 연구를통하여 현재 3D 프린팅 기술의 지속가능성을 파악하고 지속가능한 프린팅 소재의 사례를 고찰하였다. 현재3D 프린팅 패션 제품 선행연구와 사례를 토대로 외형, 조직구조, 텍스처로 나누어 분석하고 패션 전문가들의심층 면접을 통하여 지속가능한 3D 프린팅 패션 제품의 개발 방향을 찾고자 하였다. 연구 결과는 다음과같다. 3D 프린팅의 지속가능한 소재는 재료의 구성에 따라 하이브리드형 필라멘트와 재활용 필라멘트로 나눌 수 있다. 3D 프린팅 패션 제품의 외형은 구체적 액세서리형, 추상적 비정형, 구체적 표현 의복형으로 분류하였고 조직구조는 단일형, 완전형, 유닛 연결형, 부분적 차용을 통한 혼성적 형태로 분류하였다. 또한 텍스처는 짜임, 타공, 음각, 적층으로 구분하였다. 패션 전문가 심층 면접에서는 3D 프린팅 패션 제품의 구체적액세서리형이 선호도가 좋았고 조직구조와 텍스처에 따른 선호도는 뚜렷이 구분되지 않았다. 제시된 3D 프린팅 필라멘트의 사례 중에서는 폐목분 필라멘트가 선호도가 가장 좋았다. 이러한 이론적 연구와 질적 연구를 토대로 지속가능 소재를 이용하여 3D 프린팅 패션 제품을 개발하였다. 본 연구는 3D 프린팅 기술의 지속가능성 발전 방향에 저해가 되는 플라스틱 중심의 소재 사용에서 벗어나 지속가능한 3D 프린팅 재료를 탐구하고 이를 패션 제품 개발에 적용하였다는 점에서 의의가 있다. 본 연구를 통하여 지속가능한 3D 프린팅패션 제품의 발전 방향에 도움이 될 것으로 기대한다.

3D 프린팅을 활용한 텍스타일 구조 연구 -FDM과 DLP방식의 비교 연구를 중심으로-

이종석,허정선 한국전시산업융합연구원 2017 한국과학예술융합학회 Vol.31 No.-

3D printing technology is the core technology of the fourth industrial revolution, and the 3D printer market has also been steadily growing for the last 27 years. It is also used in a wide variety of industries. In this study, various researches using 3D printing have been done in the fashion industry. However, in spite of these attempts, the application of 3D printing to the fashion industry has begun to be inadequate compared to other industries. The purpose of this study is to analyze the structural characteristics of textile and propose practical 3D modeling and 3D printing based on it. This study aims to contribute to the development of the fashion industry through the fusion of engineering and fashion. Therefore, in this study, we made 3D modeling data of four kinds of fabric structure, and based on this, we conducted first and second test outputs and tried to make the final output by modifying the design. The results and contents of the study are as follows. First, the greatest achievement is that we designed and fabricated a fabric structure that can not be realized by existing production methods. Second, we proposed a new structure in which yarn is twisted at the end of fabric structure. Third, a new design which can control the thickness of the yarn, which can not be realized by the conventional manufacturing method, is presented. It is expected that various applications such as adjusting the thickness of yarn depending on the area of clothes can be applied by applying the results of this study. Fourth, non-woven fabric related research also applied the design which plays a buffer role between the lattice structures, and the research result that the stretchability was greatly increased was derived. Based on the results of this study, we expect to be able to propose a more realistic possibility if subsequent research on 3D printer capable of continuous material output and material research is carried out. This study suggests a more realistic possibility if material research and subsequent research on 3D printers capable of continuous output are carried out. 3D 프린팅 기술은 4차 산업혁명의 핵심기술이며3D 프린터 시장 역시 지난 27년간 꾸준한 성장세를보이고 있다. 또한 모든 산업 분야를 막론하고 다양하게 쓰이고 있으며 현재는 도입기를 넘어 안정된 기술응용 단계로 넘어가고 있는 현실이다. 하지만 패션산업의 경우 3D 프린팅을 이용한 다양한 연구가 이루어지고는 있지만 타 산업분야에 비하여 3D 프린팅의 활용이 미비한 실정이다. 가장 큰 원인은 시장 기준을충족시킬만한 텍스타일을 구현할 3D 프린팅 연구가이루어지고 있지 못하기 때문이다. 본 연구의 목적은 텍스타일의 구조적 특성을 분석하고 이를 바탕으로 실질적인 3D 모델링과 3D 프린팅을 제안하여 텍스타일 3D 프린팅의 새로운 가능성을 제시하고자 하는 것이다. 또한 공학과 패션의 학제간 3D 프린팅 융합연구를 통하여 패션산업의 발전에기여하고자 한다. 따라서 본 논문은 직물구조 4종의3D 모델링 데이터를 제작하고 이를 바탕으로 1차, 2 차 시험출력을 진행하였고 이를 바탕으로 디자인을변형한 최종 출력물 제작을 시도하였다. 연구의 결과 및 내용은 다음과 같다. 첫째, 가장 큰성과는 기존의 제작 방식으로는 구현이 불가능한 형태의 직물 구조를 디자인 및 제작 하였다는 점이다. 둘째, 직물의 경우 원단의 끝부분 원사는 잘려있는채로 마감될 수밖에 없었으나 본 연구를 통하여 직물- 332 - 구조의 끝부분을 원사를 꼬아서 말아 붙이는 새로운구조를 제안하였다. 셋째, 편물의 경우 역시 기존의 제작방식으로는 구현이 불가능한 원사의 두께 조절이 가능한 새로운 디자인을 제시하였으며 의복의 부위에 따라 실의 두께를 조절하는 등의 다양한 활용이 가능할 것으로 기대된다. 넷째, 부직포 관련연구 역시 격자 조직 사이에 완충역할을 하는 디자인을 적용하여 획기적으로 신축성을늘린 연구결과를 도출하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 소재연구와 연속출력이 가능한 3D 프린터에 대한 후속연구가 진행된다면보다 현실적인 가능성을 제안할 수 있을 것으로 기대한다.

FDM 3D 프린팅을 활용한 패션디자인 개발에 관한 연구

이종석,이재정 한국패션디자인학회 2016 한국패션디자인학회지 Vol.16 No.1

3D 프린팅은 산업 분야를 막론하고 가장 주목받는 신기술로 인정받고 있으며 이미 제조업 분야의 시제품 제작 시장을 중심으로 크게 성장하고 있다. 이러한 시장 성장에 힘입어 3D 프린팅은 의료, 예술, 디자인 분야에서도 패러다임을 바꿀 혁신적인 기술로서의 가능성을 인정받고 있다. 패션산업 역시 이러한 추세를 받아들여 3D 프린팅을 이용한 다양한 시도들이 이어지고 있다. 이에 본 연구에서는 3D 프린팅으로 인한 패러다임 변화에 대한 이해를 바탕으로 패션디자인 분야에서 하나의 표현 방법으로 사용되고 있는 3D 프린팅을 이용하여 작품을 제작하고자 한다. 본 작품은 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식 3D 프린팅을 이용하여 의상 제작에 적합한 안정적인 니트 조직을 출력할 수 있는 실험 결과를 바탕으로 니트 조직을 개발하고 의상을 제작함으로써 패션디자인에서의 효율적인 3D 프린팅의 활용과 응용에 대한 기초 연구가 되고자 한다. 작품 제작 방법은 니트 조직을 O-ring이 겹치는 형태로 설정하였으며, 3D 프린팅에 적합한 니트 조직을 도출하기 위해 O-ring의 내외경과 적층두께에 차이를 주어 실험하였고, 실험 결과 O-ring의 내경 9mm, 외경 10mm, 적층두께 0.1mm와 0.2mm의 조합이 가장 안정적인 출력 결과물로 도출되었다. 이러한 실험 결과를 작품 제작에 응용하여 인체 곡선이 자연스럽게 표현되는 의상을 제작하였다. 이를 위해 사용한 하드웨어는 Makerbot Replicator2, white PLA 필라멘트, 소프트웨어로는 Sketchup 8.0, Makeware 3.9.0.을 활용하였다. 작품 제작 순서는 첫째, Sketchup 8.0에서 3D 렌더링 작업을 거친 후, 둘째, 출력용 프로그램인 Makerware 3.9.0과 Makerbot Replicator2를 통해 출력하고, 셋째, 출력물을 흑니켈 O-ring으로 연결하는 순서로 작업하여 드레이핑 기법으로 인체 곡선을 자연스럽게 표현하는 의상 작품을 제작하였다. 본 연구 결과는 패션디자이너가 다양한 제품 제작에 실제적으로 응용 가능한 3D 프린팅 기술을 제공하여 후속 연구의 접근성을 높이고 더불어 패션디자인에 새로운 가능성을 제시하였다는 것에 의의가 있다. 3D printing technology recognized in several aspiring industry has grown significantly mainly in a manufacturing market. Also, its potential is recognized as a revolutionary technology to change the paradigm in medicine, art, architecture and design. The fashion industry has also led various attempts using 3D printing embracing this trend. In this study, I want to create a fashion design work using 3D printing based on the understanding of the paradigm shift caused by 3D printing. Knit organization was developed based on the results that can output a stable knit organization using 3D printing and it aims to be the basis of research on the effective use of 3D printing in fashion design by creating the costumes and applications. Experimental work production method was conducted to give a difference in thickness of the laminated inside and outside the passage O-ring in order to derive the knit organization for 3D printing. The experimental results of outside diameter O-ring 10mm, inner diameter of 9mm, a combination of laminate thickness 0.2mm and 0.1mm was drawn to be the most reliable output results. These results in the application of productions allowed to make costumes that represent a natural body curves. Hardware used for this purpose includes Makerbot Replicator2, white PLA filament and software Sketchup 8.0, Makeware 3.9.0. This result is significant in that it improved the accessibility of the subsequent research by providing a 3D printing technology available practically applied to various products manufactured by fashion designer and suggesting new possibilities to fashion design.