시공표면평탄에 따른 3D 프린팅 적층형상 정량분석

국문 초록 (Abstract)

건축물의 디자인 자유도 향상, 작업자 안전 향상, 비교적 쉬운 납기예측 등의 이점으로 건설 산업에 적용된 3D 프린팅 기술(Additive manufacturing, AM)은 각종 효과성의 검증과 산업적용이 진행되고 있다. 다만, 기존기술대비 낮은 성숙도로 인해, 건축AM기술의 전주기에 발생하는 새로운 문제들을 해소하기 위한 연구들이 진행 중이다. 본 논문에서는 이러한 문제점 중에서도 현장 환경에 건축물을 적층 시공하는 과정에서, 낮은 시공표면평탄이 적층 제조 형상물에 미치는 영향을 확인한다. 특히 레이저 스캐닝을 통한 3차원 재구성 및 정량 분석을 통해, 낮은 평탄도로 인한 불균일한 적층형상물을 분석하고, 이를 해소하기 위한 적층시공전략을 제안한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Additive manufacturing (AM, also known as 3D printing) applied to the construction industry is implemented and verified for various effects since advantages such as high design freedom, improving worker safety, and predictable construction period. However, due to the low maturity compared to the existing technology, studies are underway to solve new problems that occur in the overall of AM technology. In this paper, we confirm the effect of low construction surface flatness on the stacked features in the process of on-site AM construction. In particular, unstable AM features are determined through quantitative analysis by laser scanning, and a construction strategy is proposed for the surface flattening.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• 1. 서론
• 2. 연구방법
• 3. 실험 결과 및 고찰
• 4. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 홍승환 ; 조형식 ; 김남훈 ; 손홍규, "지상레이저스캐닝 기반 3차원 실내 모델링" 대한토목학회 35 (35): 525-531, 2015

2 최한신 ; 박진수, "적층제조기술의 품질 표준화 동향" 한국분말재료학회 27 (27): 420-428, 2020

3 Roussel, N, "Rheological requirements for printable concretes" 112 : 76-85, 2018

4 최한신 ; 변종민 ; 방수령 ; 김영도, "Research Trend of Additive Manufacturing Technology − A=B+C+D+E, add Innovative Concept to Current Additive Manufacturing Technology: Four Conceptual Factors for Building Additive Manufacturing Technology −" 한국분말재료학회 23 (23): 149-169, 2016

5 Suiker, A. S. J, "Mechanical performance of wall structures in 3D printing processes: Theory, design tools and experiments" 137 : 145-170, 2018

6 Lee, H. J., "Evaluation of the mechanical properties of a 3D-printed mortar" 12 (12): 1-13, 2019

7 Wolfs, R. J. M., "Early age mechanical behaviour of 3D printed concrete: Numerical modelling and experimental testing" 106 : 103-116, 2018

8 Duballet, R., "Classification of building systems for concrete 3D printing" 83 : 247-258, 2017

9 Park, J. S., "Buildability of mortar feedstock in material extrusion additive manufacturing" 65 (65): 1069-1072, 2020

10 Ghaffar, S. H., "Additive manufacturing technology and its implementation in construction as an eco-innovative solution" 93 : 1-11, 2018

11 "ALL3DP"

12 Buswell, R. A., "3D printing using concrete extrusion: A roadmap for research" 112 : 37-49, 2018