열가소성 플라스틱 재질과 3D 프린트 필라멘트 재질에대한 방사선량 분석에 관한 연구

이동연(Dong-Yeon Lee) 한국방사선학회 2021 한국방사선학회 논문지 Vol.15 No.2

본 연구는 방사선치료 시 사용하는 고정용구 인 열가소성 플라스틱 마스크를 3D 프린트로 제작하기 위한 선행 연구로써 열가소성 플라스틱을 대체할 수 있는 필라멘트 재질을 분석하고자 진행하였다. 시중에 상용화되어 있는 필라멘트 재질 중 열가소성 플라스틱 마스크와 특성이 유사한 재질을 선택하여 방사선량을 비교 분석하였다. 실험은 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하였으며, 마스크가 두부를 고정한 형태를 ICRU 구를 대상으로 모사하고 열가소성 플라스틱 재질과 필라멘트 재질을 적용하여 피부 Hp(0.07), 수정체 Hp(3), 전신 Hp(10) 지점에서 광자 플루언스를 계산하였다. 그 결과 열가소성 플라스틱 재질을 기준으로 상대적인 선량을 보면 차이가 4% 이내로 근사한 값을 나타내었으며, 가장 유사한 선량을 보인 재질은 PA-nylon으로 나타났다. 적절한 필라멘트 재질 선택에 있어서 경제성, 방사선 영향 등 다양한 조건을 종합적으로 고려하여 선택해야 할 것이며, 본 연구 결과를 기초적인 자료로써 활용할 수 있을 것으로 생각된다. This study is a prior research to manufacture a thermoplastic mask, which is a fixture used in radiation therapy, by 3D printing. It proceeded to analyze the filament material that can replace the thermoplastic. Among the commercially available filament materials, a material having similar characteristics to that of a thermoplastic mask was selected and the radiation dose was compared and analyzed. The experiment used Monte Carlo simulation. The shape in which the mask fixed the head was simulated for the ICRU sphere. The photon fluence was calculated at the skin Hp (0.07), the lens Hp (3), and the whole body Hp (10) by applying a thermoplastic plastic material and a filament material. As a result, when looking at the relative dose based on the thermoplastic plastic material, the difference was approximated within 4%. The material showing the most similar dose was PA-nylon. In selecting an appropriate filament material, it should be selected by comprehensively considering various conditions such as economical efficiency and radiation effects. It is thought that the results of this study can be used as basic data.

방화조사를 위한 인화성 액체 연소흔적의 형태학적 연구

이승훈(Lee, Seunghun),최돈묵(Choi, Donmook) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.5

방화현장 조사에서 액체 탄화수소의 판단여부는 방화에 대한 확신을 갖게 하는 중요한 요소이다. 그러나 화재현장 액체 탄화수소들은 화재로 소실되는 등 감정시료에서 양성반응을 얻는 것은 어려운 일이다. 연소흔적을 통해서 액체 탄화수소를 판단하는 것은 여러 가지 간섭요소가 있으며 열가소성 플라스틱의 용융-연소는 그 중 하나이다. 본 연구에서는 액체 탄화수소의 연소로 인한 바닥재의 연소의 연소흔적과 열가소성 플라스틱의 용융-연소로 인한 바닥재의 연소흔적의 사례를 발췌 비교하여 구분할 수 있는 특징적 지표를 탐색하였다. 열가소성 플라스틱의 용융-연소에 의한 확산은 중력방향으로 일관되게 흐르는 반면 방화현장에 관여된 액체탄화수소는 방화범의 의도에 의해 중력과 무관하게 살포되어 열가소성 플라스틱에서는 불가능한 문턱 등과 같이 비교적 높은 곳에서 확산되거나 독립된 Pool-shaped burn pattern과 Splash pattern을 생성시킬 수 있기 때문에 이러한 흔적의 발견은 현재 전통적으로 활용하고 있는 탐색방법인 ‘광범위하고 균일한 연소흔적’ 이상의 추가적인 근거를 제시하여 조사관의 판단에 증명력을 강화할 수 있을 것으로 사료된다. The determination of the involvement of liquid fuel is very important in fire investigations. However, it is very difficult to obtain a positive result through chemical analysis of the debris collected at fire scenes as liquid fuel burns or evaporates completely after fires. Determining whether liquid combustibles are involved in fire patterns is equally difficult because of various interference factors. The melting-burning of thermoplastic plastics is one such interference factors. In this study, we studied the characteristics of the fire patterns of liquid combustibles in arson investigations and the melting-burning of thermoplastics. We expect that the results are highly confident as diffusion of the melting-burning thermoplastic plastics flows consistently in the direction of gravity. Additionally, as liquid hydrocarbons involved in arson are intentionally poured and spread in places such as the thresholds, these traces may provide the investigator a higher degree of confidence to determine the cause of the arson.

충격에 의해 손상된 섬유강화 열가소성 수지 복합재료의 재활용 횟수에 따른 물성의 변화

배곽진,이준석 한국복합재료학회 2022 Composites research Vol.35 No.2

In this study, the effect of mechanical and chemical properties of glass fiber reinforced thermoplastic (GFRTPs) according to the number of recycling was confirmed. The composite materials were manufactured through a hot press compression molding process using a glass fiber nonwoven fabric and a polypropylene film. Four specimens were named according to the number of recycled test repeat: First manufacture, 1st Recycle, 2nd Recycle, and 3rd Recycle. To investigate the mechanical properties of the prepared specimen, tensile test, flexural test, drop-weight impact test, differential scanning calorimetry (DSC), and field emission electron gun-scanning electron microscope (FE-SEM) was performed. As a result, as the number of recycling steps repeat, the degree of crystallization, tensile strength, elastic modulus, and flexural strength were increased, but the impact properties were greatly reduced. 본 연구에서는 충격에 의해 파손된 열가소성 유리 섬유 강화 복합재료의 재성형을 통한 물성변화를 조사하였다. 복합재료 시편은 유리섬유 부직포와 폴리프로필렌 필름을 이용하여 핫 프레스 압축 성형 공정을 통해 제작하였다. 그리고 총 3번의 낙하 충격 테스트를 진행하였으며, 시편의 물성을 확인하기 위하여 인장시험, 굴곡시험, 낙하충격시험, 시차주사열량계, 주사전자현미경 등의 다양한 측정을 진행하였다. 그 결과, 재활용 단계가 반복될수록 결정화도, 인장강도, 탄성계수, 굴곡강도는 증가하였으나 충격특성은 크게 감소하였다.

열가소성 플라스틱의 레이저 투과 접합에 관한 연구

서명희(Myung-hee Seo),류광현(Kwang-hyun Ryu),남기중(Gi-jung Nam) Korean Society for Precision Engineering 2005 한국정밀공학회지 Vol.22 No.9

Laser welding of thermoplastics is a new jointing technique with a host of advantages. It is not only another extremely useful welding method but also a cost-effective alternative to traditional techniques involving screws or adhesives. Transmission laser-welding of thermoplastics such as polycarbonate(PC), polypropylene(PP), polyvinyl chloride(PVC), low density polyethylene(LDPE) and acrylic using a high power diode laser has been studied experimentally. The optical transmission of each plastic has been measured at laser wavelength of 808nm. The weld process has been characterized by the specific energy and weld time required for each plastic. The characteristics of laser welding between same plastics have also been analyzed.

방사선치료용 열가소성 플라스틱 마스크의 산란선 감소를 위한 마스크 변형에 관한 연구

이성민,이준영,김재현,정경환,서정민 한국방사선학회 2023 한국방사선학회 논문지 Vol.17 No.1

두·경부 방사선치료에서 환자자세 고정과 재현성을 위하여 사용하는 열가소성플라스틱 마스크는 피부와 밀착되어 산란선을 유발한다. 고정용구 마스크에서 발생되는 산란선으로 인한 피부선량의 증가를 확인하기 위하여 고정용구의 피부밀착 부위를 감소시킴에 따른 산란선의 감소를 CT 스캔한 이미지를 이용하여 전산화치료계획 시스템을 통해 확인하였다. 또한 고정용구의 커버 부위 감소에 따른 셋업의 재현성문제를 확인하기 위하여 DRR과 CT영상을 이용하여 셋업의 차이를 확인하였다. 고정용구로 커버하는 부위를 감소시킴에 따라 피부표면의 선량은 유의하게 감소하였으며 얼굴 전체를 커버하여 고정하지 않아도 재현성에 재현성에 큰 차이가 없음을 확인하였다.

시간-응력-온도 중첩을 통한 열가소성 플라스틱의 크리프 거동에 관한 연구

김선우(Sun-woo Kim),박정민(Jungmin Park),이언석(Eonseok Lee) 대한기계학회 2007 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2007 No.10

Creep behavior of thermoplastics is an important factor to design products under relatively high temperature. It takes much time to perform creep test and to acquire reasonable and reliable creep data, which are essential to develop available creep models and even more to perform FEM analysis. For quick and reliable prediction of long-term creep behavior of thermoplastics, time regional power-law model and timestress? temperature modulus are introduced. In order to demonstrate the effectiveness of this model, FEM analysis has been performed, and the results have compared with flexural creep test results of thermoplastics. From this comparison, the ability to estimate long-term behavior without actual test data is also presented.

유리솜 복합소재 실험방법의 연구

신동우(D. W. Shin),정동성(D. S. Jeong),장현규(H. K. Jang) 한국소성가공학회 2014 한국소성가공학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.10

Glass-Wool reinforced polymeric composites provide the desirable properties of high stiffness and strength as well as specific weight, hence, they have become some of the most important materials in several industries, most notably the automotive and aerospace industries. As a result, the study of the material behavior and forming techniques of such composites has attracted considerable attention in recent years. Even though many studies have been done on the stretch forming of metallic materials, very few have focused on the thermoplastic composites. One of the characteristics of stretch forming is that sheet material is prevented from wrinkling. This is especially important for long glass fiber reinforced composites because of their inherent tendency to buckle in compressive deformation. It is therefore very important to investigate the formability of this composite in biaxial stretch deformation. The objectives of this research have been to investigate the formability of thermoplastic composite sheet in biaxial stretch forming. Limiting strain in biaxial stretch forming were explored using the Deep Drawing test. Marciniak"s imperfection theory is used to predict the instability in biaxial stretching of composites.

열가소성 플라스틱의 기계적 거동 예측을 위한 Coarse-grained 모델 구축

유태우(Taewoo Yoo),김병조(Byungjo Kim),정인균(Ingyun Chung),박형범(Hyungbum Park),조맹효(Maenghyo Cho) 대한기계학회 2018 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2018 No.12

Coarse-grained (CG) modeling has emerged as a useful tool in molecular dynamic simulation, which can maintain the molecular details and also reflect mesoscopic properties with less computational efforts and time. In this study, the mechanical properties of Polypropylene polymer such as young’s modulus, ultimate tensile strength and hysteresis are investigated with CG model. CG potential is designed based on the strain energy conservation between CG model and all-atom model. Comparing stress-strain curves of two models, the present method shows that CG model can capture mechanical properties of all-atom model with high accuracy. Hysteresis is successfully observed in repeated loading and unloading simulation. Furthermore, the effects of cyclic loading on the structural variations are examined. The application of CG potential in the polymer system with a longer chain length is conducted. The present CG potential will be able to cover a wide range of time and length scale in the polymer system.

열가소성 탄소섬유강화플라스틱의 종이접기 기술

김용탁(Yongtak Kim),유기현(Ki-Hyun Ryu),나원진(Wonjin Na),유재상(Jaesang Yu),이민욱(Min Wook Lee) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.7

열가소성 플라스틱의 미소박리시험 시료 제작법 비교 연구

김상훈(Sanghoon Kim),엄찬혁(Chanhyeok Um),김수영(Suyoung Kim),하진욱(Jinuk Ha),정선경(Sunkyoung Jeong),김늘새롬(Neulsaerom Kim),김재훈(Jaehoon Kim),고윤기(Yoonki Ko) 한국자동차공학회 2017 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2017 No.11