본 발명은 보로노이 구조(Voronoi Diagram 및 Voronoi Tessellation)와 용융압출적층모델링(Fused Deposition Modeling; FDM) 3D 프리너를 이용하여 제어된 기공을 가지는 3차원 정질 다공성 구조체를 제조하고, 호기성 박테리아를 배양할 수 있는 환경을 조성하여 박테리아를 배양해 오염된 수조의 암모니아 농도를 낮추는 생물학적 여과재(Biological Filtration or Bacteria House to purify nitrate)를 제조하기 위함이다.
-발명의 핵심내용
본 발명은 3차원 정질 다공성 구조체 및 생물학적 여과재를 제조하기 위하여 다음과 같은 과정이 포함된다. [1] 모델링단계 -> [2] 변환단계; [2-a] 레이어그룹형성단계 -> [2-b] 제너레이터형성단계 -> [2-c] 메시구조형성단계 -> [2-d] 기공형성단계 -> [3] 출력단계 [1]모델링단계: 구조체의 3D 모델을 3D CAD 프로그램을 이용하여 형성하는 단계이다. 생성한 모델은 STL 파일 형식을 이용한다. [2]변환단계: 모델링단계에서 형성된 3D 모델을 보로노이 구조를 이용하여 최적의 기공을 형성해 3차원 정질 다공성 구조체로 변환하는 단계이다. [2-a]레이어그룹형성단계: 3D 모델을 일정한 간격을 갖는 레이어로 분할하고, 3개의 레이어를 1개의 그룹으로 형성하는 단계이다. [2-b]제너레이터형성단계: 각 레이어 그룹의 무게중심을 도출하고 무게중심을 원점으로 동일 간격의 점을 생성하는 단계이다. [2-c]메시구조형성단계: 무게중심을 품은 삼각형을 형성하고, 인접한 점들을 이은 삼각형 메시 구조를 형성하는 단계이다. [2-d]기공형성단계: 삼각형 메시를 형성하는 점과 삼각형 중심을 기준으로 보로노이 구조를 형성하여 기공을 형성하는 단계이다. [3]출력단계: 상기 변환단계에서 변환된 기공이 형성된 3D 모델을 G코드로 변환해 출력하는 단계이다.
본 발명은 보로노이 구조(Voronoi Diagram 및 Voronoi Tessellation)와 용융압출적층모델링(Fused Deposition Modeling; FDM) 3D 프리너를 이용하여 제어된 기공을 가지는 3차원 정질 다공성 구조체를 제조하고, 호기성 박테리아를 배양할 수 있는 환경을 조성하여 박테리아를 배양해 오염된 수조의 암모니아 농도를 낮추는 생물학적 여과재(Biological Filtration or Bacteria House to purify nitrate)를 제조하기 위함이다.
-발명의 핵심내용
본 발명은 3차원 정질 다공성 구조체 및 생물학적 여과재를 제조하기 위하여 다음과 같은 과정이 포함된다. [1] 모델링단계 -> [2] 변환단계; [2-a] 레이어그룹형성단계 -> [2-b] 제너레이터형성단계 -> [2-c] 메시구조형성단계 -> [2-d] 기공형성단계 -> [3] 출력단계 [1]모델링단계: 구조체의 3D 모델을 3D CAD 프로그램을 이용하여 형성하는 단계이다. 생성한 모델은 STL 파일 형식을 이용한다. [2]변환단계: 모델링단계에서 형성된 3D 모델을 보로노이 구조를 이용하여 최적의 기공을 형성해 3차원 정질 다공성 구조체로 변환하는 단계이다. [2-a]레이어그룹형성단계: 3D 모델을 일정한 간격을 갖는 레이어로 분할하고, 3개의 레이어를 1개의 그룹으로 형성하는 단계이다. [2-b]제너레이터형성단계: 각 레이어 그룹의 무게중심을 도출하고 무게중심을 원점으로 동일 간격의 점을 생성하는 단계이다. [2-c]메시구조형성단계: 무게중심을 품은 삼각형을 형성하고, 인접한 점들을 이은 삼각형 메시 구조를 형성하는 단계이다. [2-d]기공형성단계: 삼각형 메시를 형성하는 점과 삼각형 중심을 기준으로 보로노이 구조를 형성하여 기공을 형성하는 단계이다. [3]출력단계: 상기 변환단계에서 변환된 기공이 형성된 3D 모델을 G코드로 변환해 출력하는 단계이다.
특허출원 현황
사업 현황
주요 수상작 소개
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(2019)
3차원 정질 다공성 구조체 및 그 제조방법
출품자 : 김경민,이상재,한승욱
지도교수 : 이길용
학교명 : 금오공과대
발명의 내용
- 발명의 목적
본 발명은 보로노이 구조(Voronoi Diagram 및 Voronoi Tessellation)와 용융압출적층모델링(Fused Deposition Modeling; FDM) 3D 프리너를 이용하여 제어된 기공을 가지는 3차원 정질 다공성 구조체를 제조하고, 호기성 박테리아를 배양할 수 있는 환경을 조성하여 박테리아를 배양해 오염된 수조의 암모니아 농도를 낮추는 생물학적 여과재(Biological Filtration or Bacteria House to purify nitrate)를 제조하기 위함이다.
-발명의 핵심내용
본 발명은 3차원 정질 다공성 구조체 및 생물학적 여과재를 제조하기 위하여 다음과 같은 과정이 포함된다. [1] 모델링단계 -> [2] 변환단계; [2-a] 레이어그룹형성단계 -> [2-b] 제너레이터형성단계 -> [2-c] 메시구조형성단계 -> [2-d] 기공형성단계 -> [3] 출력단계 [1]모델링단계: 구조체의 3D 모델을 3D CAD 프로그램을 이용하여 형성하는 단계이다. 생성한 모델은 STL 파일 형식을 이용한다. [2]변환단계: 모델링단계에서 형성된 3D 모델을 보로노이 구조를 이용하여 최적의 기공을 형성해 3차원 정질 다공성 구조체로 변환하는 단계이다. [2-a]레이어그룹형성단계: 3D 모델을 일정한 간격을 갖는 레이어로 분할하고, 3개의 레이어를 1개의 그룹으로 형성하는 단계이다. [2-b]제너레이터형성단계: 각 레이어 그룹의 무게중심을 도출하고 무게중심을 원점으로 동일 간격의 점을 생성하는 단계이다. [2-c]메시구조형성단계: 무게중심을 품은 삼각형을 형성하고, 인접한 점들을 이은 삼각형 메시 구조를 형성하는 단계이다. [2-d]기공형성단계: 삼각형 메시를 형성하는 점과 삼각형 중심을 기준으로 보로노이 구조를 형성하여 기공을 형성하는 단계이다. [3]출력단계: 상기 변환단계에서 변환된 기공이 형성된 3D 모델을 G코드로 변환해 출력하는 단계이다.