KR102253727B1 - 바이오 클린 벤치 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 고가의 클린룸(clean room) 설비를 사용하지 않고도, 생물학적으로 안정한 청정 환경에서 구동 장치의 작동(예를 들어 3D 프린팅 등)을 수행함으로써, 오염되지 않은 안정한 결과물을 얻을 수 있는 클린 벤티 시스템 및 이의 운전 방법을 제공하기 위한 것으로, 공급되는 공기의 흐름(기류)을 원활하게 하여 하우징 내에 위치하는 구동장치 특히 3D 프린팅 시스템에 정체된 미립자(오염 물질)가 전달되어 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 3D 프린팅 시스템을 내부에 수용하고, 온도 및 습도 조절 및 오염원의 제어가 가능하여, 생물학적으로 안정한 환경에서 바이오 3D 프린팅 공정을 안정적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 3D 프린터 헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온부 헤드의 단열성능을 개선하여 저온부 헤드에서 결로가 발생되지 않는 3D 프린터 헤드 및 이를 포함하는 3D 프린터에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 3D 프린팅 인쇄물이 형성되는 조형판에 포함되는 지지체 고장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지체의 내외부에 프린팅 조성물을 토출하여 3차원 프린팅 하기 위해 상기 지지체를 지지하고 고정할 수 있는 지지체 고정장치를 포함하는 조형판 및 이를 포함하는 3D 프린터에 관한 것으로, 중공 지지체를 내부 및/또는 외부에서 안정적으로 3D 프린팅 장치의 인쇄 영역에 고정시킴으로써, 별도의 지지체 고정장치의 회전이나 이동 없이 상기 중공 지지체의 내부 및/또는 외부에 안정적으로 3D 프린팅을 수행할 수 있는 3D 프린터를 제공하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명은 바이오 클린 벤치 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생물학적으로 안정한 환경에서 3D 프린팅을 수행할 수 있는 3D 프린팅 시스템 및 이를 이용한 삼차원 프린팅 방법에 관한 것이다.
3D 프린팅 기술이란, 3D 프린터를 통해 프린팅용 재료 조성물을 미리 결정된 패턴으로 적층하여 3차원 구조물을 제조하는 기술을 통칭하며. 특히, 생체적합성이 있는 프린팅 조성물을 사용하여 생체 조직을 3차원 인쇄하는 기술을 3D 바이오 프린팅이라고 정의하고 있다.
이러한 3D 바이오 프린팅 시스템을 사용하여 오가노이드(organoid), 장기 유사칩(organ-on-a-chip), 동물 실험대체를 위한 조직 및 장기 유사체 등과 같이 질병의 치유에 도움을 줄 수 있는 여러 연구들이 활발히 이루어지고 있다.
3D 바이오 프린팅에 사용되는 프린팅 조성물로는, 하이드로겔(hydrogel), 열가소성 고분자 등을 기반으로 하며, 세포 혹은 성장인자(growth factor) 등이 포함될 수 있다.
이러한 3D 바이오 프린팅 시스템을 통해 오가노이드(organoid), 장기 유사칩(organ-on-a-chip), 동물 실험대체를 위한 조직 및 장기 유사체 등의 3차원 구조물을 제조할 때, 많은 경우 하이드로겔과 같은 생체적합성이 있는 프린팅 조성물과 열가소성 고분자 조성물을 함께 토출하거나 인쇄할 수 있는 다중 헤드를 사용하게 된다.
하이드로겔(hydrgel), 열가소성 고분자 등을 기반으로 하는 프린팅 조성물을 사용하여 3D 프린팅을 하기 위해서는, 상기 프린팅 조성물이 3D 프린터 헤드 내에서 토출될 수 있도록 흐름성이 있는 액체 상태(liquid phase)로 유지되어야 한다.
이러한 열가소성 고분자를 포함하는 프린팅 조성물은 3D 프린터의 헤드 내에서 흐름성이 있는 액체 상태(liquid phase)인 반-고체 상태로 유지될 수 있도록, 토출 혹은 인쇄하는 3D 프린터 헤드의 내부에서 고온으로 유지되어야 하는데, 이때 외부와의 온도 차이로 인해 3D 프린터 헤드 표면에서 외부의 공기 중에 포함된 수분이 응축되어 결로가 발생하게 된다.
또한, 하이드로겔과 같은 생체적합성이 있는 프린팅 조성물을 사용하여 3D 프린팅을 하기 위해서는, 상온 또는 그 이하의 낮은 저온으로 유지되어야 상변화가 일어나지 않고, 프린팅 하기 적합한 흐름성이 있는 액체 상태(liquid phase)를 유지할 수 있다. 이때 외부와의 온도 차이로 인해 3D 프린터의 헤드 표면에, 외부의 공기 중에 포함된 수분이 응축되어 결로가 발생하기도 한다.
따라서, 서로 다른 복수의 소재를 사용하는 프린터의 멀티 헤드의 경우엔는 이러한 사용 온도 범위의 차이로 인해, 3D 프린터 헤드 표면에 외부의 공기중에 포함된 수분이 응축되어 결로가 발생될 수 있다.
이러한 결로는 주변의 오염물질을 쉽게 포집하는 성질이 있기 때문에, 결로의 발생은 청정한 프린팅 환경이 유지되어야 하는 3D 바이오 프린팅에 있어서 매우 치명적이다. 또한, 3D 프린터 헤드 표면에 발생된 결로가 서로 뭉치게 되면, 프린팅 중인 인쇄물로 떨어지는 문제가 발생된다.
실제도 도 1에 제시된 것처럼, 서로 다른 온도로 유지되는 3D 프린터 헤드가 (3D 프린터 내부 구조로 인해) 인접하도록 배치될 경우, 상대적으로 높은 온도(16℃)로 유지되는 프린터 헤드에서 방출되는 열로 인해, 상대적으로 낮은 온도(4℃)로 운전되는 프린터 헤드의 외주면에 결로가 발생하게 된다(3D 프린터가 위치하는 클린룸의 이슬점 온도는 약 9℃임).
기존에는 이러한 결로 방지를 위한 온도 조절을 위해, 3D 프린터 헤드의 후면에 팬을 장착하여 3D 프린터 헤드를 냉각시켰으나, 이와 같이 팬을 이용하여 온도조절을 하는 경우에는 3D 프린터 헤드뿐만 아니라, 3D 프린팅 공간 전체의 온도를 변화시키므로 여전히 결로가 발생되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 이러한 온도 조절용 팬의 작동으로 인해, 3D 프린터 장치 주위의 오염물질이 프린팅 중인 인쇄물로 집중되는 문제점도 발생할 수 있다.
한편, 심장, 심장판막, 혈관, 기도 등과 같은 순환기 계통에서 발생하는 질병인 심혈관 질환은 전 세계적으로 성인의 사망원인 중에서 1위를 기록하고 있는데, 이중 동맥경화, 협심증, 심근경색, 뇌졸중 등이 속하는 혈관과 관련된 질병이 가장 많은 부분을 차지하고 있다.
이에 따라, 환자의 생명이나 삶의 질의 향상을 위해 동종혈관이나 인공혈관 등의 자가 혈관을 대체할 수 있는 장치가 요구되고 있으며, 특히 3D 프린팅 기술을 이용하여 인공혈관을 제조하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
3D 프린팅 기술을 이용하여 인공혈관을 제조하는 방법으로는, 3차원 다공성 구조의 속이 비어있는 원주형 지지체를 제작하여 고정한 후, 상기 지지체의 내외부에 프린팅 조성물을 토출하여 인공혈관을 제조하는 방법을 들 수 있다.
하지만, 이렇게 원기둥 또는 중공형 구조물이 갖는 곡면에 정밀한 프린팅을 할 수 있는 기술은 여전히 개선이 필요한데, 특히 원기둥 형상의 고정 지지부에 원주형 지지체를 끼워서 지지체를 고정하기 때문에, 지지체의 내부에 프린팅 조성물을 토출하기 위해서는 고정 지지부를 제거하는 과정이 필수적으로 수반되어 정밀한 3D 프린팅이 어려운 문제가 존재하기 때문이다. 또한, 종래의 고정 지지부는 형상 변경이 불가능하여 다양한 크기의 지지체를 고정 및 지지할 수 없는 한계가 있다.
아울러 3차원(3D) 프린팅은, 3D 프린터를 사용하여 프린팅 조성물(예를 들어 잉크 혹은 프린팅 소재 등)를 미리 결정된 패턴으로 적층하여 3차원 구조물을 제조하는 기술을 말한다. 특히, 바이오 프린팅 조성물를 사용하여 생체 조직을 3차원으로 프린팅하는 기술을 3D 바이오 프린팅이라고 한다.
이러한 3D 바이오 프린팅을 이용하여 오가노이드(organoid), 장기유사칩(organ-on-a-chip), 동물 실험대체를 위한 조직 및 장기 유사체 등과 같이 질병의 치유에 도움을 줄 수 있는 여러 연구들이 활발히 이루어지고 있다.
상기 3D 바이오 프린팅에 사용되는 바이오 프린팅 조성물은, 하이드로겔(hydrogel) 등을 기반으로 하여 세포, 성장인자(growth factor) 등이 포함된 3D 프린팅 재료이다. 바이오 프린팅 조성물에 포함된 세포의 생존을 위해서는 3D 바이오 프린팅 환경이 무균상태로 유지되고, 온도 및 습도도 일정하게 유지되어야 한다.
일반적으로, 클린룸(clean room)에 3D 바이오 프린터를 배치함으로써 청정한 3D 바이오 프린팅 환경을 조성할 수 있으나, 이는 비용이 많이 들고, 특수 인증 설비를 갖추어야 된다는 문제점이 있다.
또한, 클린룸을 통해 깨끗한 공기를 공급하더라도, 공기의 흐름(기류)에 의해 정체 영역이 발생하고, 이러한 정체 영역에 미세 입자 등의 오염원이 모이게 되며, 이로 인해 프린팅 결과물이 물리적 혹은 생물학적으로 오염되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 열전도도가 매우 낮은 고분자 소재를 사용하여 프린팅 헤드에 커버를 형성함으로써, 단열성능이 우수하여 저온에서 운전되는 3D 프린터 헤드의 표면에 결로가 발생되지 않는 3D 프린터 헤드, 이를 포함하는 3D 프린터 및 3D 프린팅 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 지지체에 비해 낮은 높이의 내부 고정부를 이용하여 지지체를 고정함으로써, 지지체 내부 및/또는 외부에 3D 프린팅 공정을 용이하고 정밀하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 선택적으로 외부 고정부를 이용하여 안정하고 견고하게 상기 지지체를 고정함으로써, 보다 정밀하고 신속하게 3D 프린팅 공정을 수행할 수 있는 지지체 고정장치 및 이러한 지지체 고정장치가 포함된 회전형 3D 프린팅 조형판이 구비되는 3D 프린터를 제공하고자 한다.
아울러, 본 발명은, 고가의 클린룸(clean room) 설비를 사용하지 않고도, 생물학적으로 안정한 청정 환경에서 구동 장치의 작동(예를 들어 3D 프린팅 등)을 수행함으로써, 오염되지 않은 안정한 결과물을 얻을 수 있는 바이오 클린 벤치 시스템 및 이의 운전 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시 형태로 3D 프린팅 헤드를 들 수 있는데, 프린팅 조성물(1)이 수용되고, 하부의 노즐부(150)를 통해 프린팅 조성물(1)이 토출되는 시린지(100); 상기 시린지(100)의 외주면에 형성된 히팅블록(120); 및 상기 가열부재를 감싸는 커버(130);를 포함하고, 상기 히팅블록(120)을 통해 상기 실린지(100)의 내부로 열을 전달하고, 커버(130)에 의해 상기 열의 외부 방출이 차단되는 것을 특징으로 한다.
상기 프린팅 조성물(1)에는 열가소성 고분자가 포함되고, 상기 커버(130)는, 단열 및 내열 특성이 우수한 엔지니어링 플라스틱 또는 세라믹 소재인 것이 바람직하다.
또한 상기 커버(130)는, 상기 히팅블록(120)이 수용되는 메인 커버(131); 상기 메인 커버(131)의 상단에 결합되어 상기 히팅블록(120)의 상단을 감싸는 상부 커버(132); 및 상기 메인 커버(131)의 하단에 결합되어 상기 히팅블록(120)의 하단을 감싸는 하부 커버(133);를 포함하는 조립식 구조이거나, 이들의 각각이 일체형으로 이루어진 일체형 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 커버(130)의 두께는 1~10mm이고, 상기 히팅블록(120)을 가열하는 카트리지 히터는 열선, 열전대 소자 혹은 펠티에 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태로, 앞서 살펴본 3D 프린터 헤드를 고온 헤드(160)로 포함하고, 하이드로젤이 수용되고, 하부의 노즐부를 통해 하이드로젤이 토출되는 실린지(101)를 저온 헤드(170)로 포함하는, 멀티 3D 프린터 헤드를 들 수 있다.
이러한 저온 헤드(170)를 구성하는 실린지(101)의 외주면에 흡습부(141)가 추가로 더 포함될 수 있는데, 상기 흡습부(141)는, 흡수성이 우수한 울(wool) 또는 면(coton) 소재, 혹은 실리카 겔, 염화칼슘 또는 제올라이트를 포함할 수 있다.
또한 상기 흡습부(141)는, 자석, 벨크로 또는 볼트 고정식으로 상기 실린지(101)의 외주면에 탈착 및 부착될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 형태로, 열가소성 고분자를 포함하는 프린팅 조성물(1)이 수용되고, 하부의 노즐부(150)를 통해 프린팅 조성물(1)이 토출되는 시린지(100); 상기 시린지(100)의 외주면에 형성된 히팅블록(120); 및 상기 가열부재를 감싸는 커버(130);를 포함하고, 상기 히팅블록(120)을 통해 상기 실린지(100)의 내부로 열을 전달하고, 커버(130)에 의해 상기 열의 외부 방출이 차단되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 고온 헤드(160);와 하이드로젤이 수용되고, 하부의 노즐부를 통해 토출되는 실린지(101); 및 상기 실린지(101)의 외주면에 부착되는 흡습부(141);를 포함하는 3D 프린팅 저온 헤드(170);를 포함하는, 멀티 헤드 3D 프린터가 포함된다.
아울러 본 발명은, 이러한 기재된 멀티 헤드 3D 프린터를 사용하여, 생체 조직을 3차원 인쇄하는 3D 바이오 프린팅 시스템을 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 3D 프린팅용 지지체 고정 장치는, 중공 원주 형태의 지지체(220)가 위치하는 지지판(200); 및 상기 지지판(200)의 중심에 형성되는 내부 고정부(201);를 포함하되, 상기 내부 고정부(201)는, 상기 지지판(200)에 수직으로 위치하는 지지체(220)의 내주면에 밀착되어, 상기 지지체(220)를 지지판(200)에 고정하는 것을 특징으로 한다.
상기 내부 고정부(201)는, 상기 지지판(200)의 중심에 구비되는 탭홀(206); 상기 텝홀(206)와 체결되는 볼트(203); 및 상기 볼트(203)의 외주면에 구비되는 탄성 튜브(205);를 포함할 수 있으며, 상기 볼트(203)의 직경은 상기 지지체(220)의 내경보다 작은 것이 바람직하다.
상기 탄성 튜브(205)는, 볼트(203)에 의해 수직으로 압력이 가해질 때, 반경 방향으로 팽창할 수 있는 탄성체가 사용될 수 있는데, 이러한 탄성 튜브(205)는, 실리콘 고무(Silicone rubber), 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene propylene rubber, EPM), 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(ethylene propylene diene rubber, EPDM), 스티렌-부타디엔 고무(Styrene-butadiene Rubber, SBR), 클로로프렌 고무(Chloroprene rubber, CR), 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic elastomer, TPE), 및 열가소성 올레핀(Thermoplastic olefin, TPO)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 3D 프린팅용 지지체 고정 장치는 상기 지지판(200)의 상면에 형성되는 외부 고정부(202);를 추가로 더 포함할 수 있는데, 상기 외부 고정부(202)는 지지체(220)의 외주면에 밀착되어, 상기 지지체(220)를 고정할 수 있다.
상기 외부 고정부(202)는, 상기 지지판(200)의 상면 일단에 형성된 제1 고정플레이트(221); 상기 지지판(200)의 상면 타단에 형성된 제2 고정플레이트(222); 상기 제1 고정플레이트(221)와 제2 고정플레이트(222)를 연결하는 가이드(223); 및 상기 가이드(223)를 따라 이동 가능한 밀착부(224);를 포함한다.
이때 상기 밀착부(224)는, 상기 지지체(220)의 외주면과 밀착되는 면에 형성되는 밀착홈(225)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 이러한 3D 프린팅용 지지체 고정 장치를 포함하는, 3D 프린터를 들 수 있고, 이러한 3D 프린터를 사용하여 중공 원주 형태의 지지체(220)의 내부와 외부에 3D 프린팅 구조물을 형성할 수 있는 3D 프린팅 시스템을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 클린 벤치 시스템은, 하우징; 상기 하우징 내부로 공기를 공급하는, 공기 공급 유닛; 상기 하우징의 내부에 위치하는 구동 장치; 및 상기 구동 장치를 덮도록 형성되어, 공급되는 공기의 기류를 제어하는 기류 가이드;를 포함한다.
상기 구동 장치는, 기계적 작동 혹은 움직임이 수반되는 3D 프린터, 교반 장치, 배양기 및 자동 피펫 장치로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이고, 상기 기류 가이드를 이루는 복수의 면은, 공급되는 공기의 기류 방향과 90도 이하의 각을 이루도록 형성되어, 공기 공급 유닛에서 공급되는 기류의 방향을 아래쪽으로 유도함으로써, 기류의 정체 영역을 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 공기 공급 유닛은, 공기 공급 유닛 하부에 형성된 공기 공급구; 및 상기 공기 공급구에 설치된 필터;를 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 클린 벤치 시스템은 온도 또는 습도가 조절된 공기를 상기 공기 공급 유닛으로 공급하는 온습도조절부를 추가로 더 포함할 수 있다.
또한 상기 하우징은, 내부가 육안으로 확인될 수 있도록 투명창이 구비될 수 있고, 상기 필터는, 헤파 필터(HEPA Filter) 혹은 프리 필터(Pre Filter)가 사용될 수 있다.
상기 기류 가이드는, 3D 프린터의 스테이지를 덮는 스테이지 커버; 혹은 3D 프린터의 케이블을 덮는 케이블 커버;를 추가로 더 포함할 수 있는데, 상기 케이블 커버는, 기류 가이드의 전후 이동에 따라 레일 구조를 통해 슬라이딩 될 수 있다.
본 발명의 변형예로 클린 벤치 시스템을 운전하는 방법을 들 수 있는데, 온습도조절부를 통해 온도 및/또는 습도가 조절된 공기를 공기 공급 유닛으로 공급하는 온습도 조절단계; 상기 공기 공급 유닛으로 공급된 공기를 필터로 여과하여 하우징 내부로 공급하는 공기 공급단계; 및 상기 하우징 내부에 공급된 공기를 하우징 하부에 형성된 통기구를 통해 배출하는 공기 배출단계;를 포함하고, 상기 하우징의 내부에 위치하는 구동 장치를 덮도록 형성된 기류 가이드를 통해 상기 공기 공급 유닛을 통해 공급되는 공기의 기류를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멀티 3D 프린터 헤드는, 열전도도가 매우 낮으며, 내열성이 우수한 고분자로 형성된 커버를 고온 헤드에 포함함으로써, 함께 사용되는 저온 전용 3D 프린터 헤드 표면에 결로가 발생되지 않아 청정한 3D 프린팅 환경을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 커버는, 3D 프린터 헤드 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 억제하기 때문에, 3D 프린터 헤드 내부 온도를 일정하게 유지하기 위한 전력소비량을 낮출 수 있다.
본 발명의 지지체 고정장치는, 낮은 높이의 내부 고정부를 이용하여 지지체를 고정함으로써, 지지체 내부의 3D 프린팅을 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 이와 동시에 외부 고정부를 이용하여 지지체를 보다 안정하게 고정하여 정밀한 3D 프린팅을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 지지체 고정장치는, 탄성튜브를 포함하는 내부 고정부와 슬라이딩 가능한 밀착부를 포함하는 외부 고정부를 이용하여 중공 지지체를 3D 프린팅 장치의 출력 스테이지에 견조하고 안정적으로 고정함으로써, 다양한 크기의 지지체를 정밀하고 신속하게 중공 지지체에 3D 프린팅 공정을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 클린 벤치 시스템은, 고가의 클린룸(clean room) 설비를 사용하지 않고도, 무균상태의 환경을 제공할 수 있다.
본 발명의 클린 벤치 시스템은 기류 가이드를 포함하여, 공급되는 공기의 흐름(기류)을 원활하게 하여 하우징 내에 위치하는 구동장치 특히 3D 프린팅 시스템에 정체된 미립자(오염 물질)가 전달되어 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 클린 벤치 시스템은, 3D 프린팅 시스템을 내부에 수용하고, 온도 및 습도 조절 및 오염원의 제어가 가능하여, 생물학적으로 안정한 환경에서 바이오 3D 프린팅 공정을 안정적으로 수행할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 멀티 3D 프린터 헤드에 결로가 발생하는 예를 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 3D 프린터용 고온 헤드(160)의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 3D 프린터용 고온 헤드(160)의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 고온 헤드(160)에 사용되는 커버(130)의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 3D 프린터용 저온 헤드(170)의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터 헤드의 단열성능을 측정한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체 고정장치(A)가 구비된 회전형 3D 프린팅 조형판이 포함된 3D 프린터를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체가 고정된 지지체 고정장치(A)가 구비된 조형판의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체 고정장치(A)가 구비된 조형판의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체가 고정된 지지체 고정장치(A)의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 고정부의 지지체 고정 및 작동 원리를 나타내는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 고정부의 지지체 고정 및 작동 원리를 나타내는 모식도이다.
도 13과 도 14은 외부 고정부의 변형예를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 클린 벤치 시스템의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 클린 벤치 시스템의 내부를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 클린 벤치 시스템 내부에 수용될 수 있는 3D 프린터의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라, 3D 프린터와 결합된 기류 가이드의 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터와 결합된 기류 가이드의 후면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터와 결합된 기류 가이드의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 3D 프린터용 고온 헤드(160)의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 3D 프린터용 고온 헤드(160)의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 고온 헤드(160)에 사용되는 커버(130)의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 3D 프린터용 저온 헤드(170)의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터 헤드의 단열성능을 측정한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체 고정장치(A)가 구비된 회전형 3D 프린팅 조형판이 포함된 3D 프린터를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체가 고정된 지지체 고정장치(A)가 구비된 조형판의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체 고정장치(A)가 구비된 조형판의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체가 고정된 지지체 고정장치(A)의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 고정부의 지지체 고정 및 작동 원리를 나타내는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 고정부의 지지체 고정 및 작동 원리를 나타내는 모식도이다.
도 13과 도 14은 외부 고정부의 변형예를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 클린 벤치 시스템의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 클린 벤치 시스템의 내부를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 클린 벤치 시스템 내부에 수용될 수 있는 3D 프린터의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라, 3D 프린터와 결합된 기류 가이드의 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터와 결합된 기류 가이드의 후면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터와 결합된 기류 가이드의 측면도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 3D 프린터의 구성요소 중에서 프린팅 조성물이 수용되고 토출되는 3D 프린터 헤드에 관한 발명으로, 특히, 서로 다른 온도 범위로 운전되는 멀티 3D 프린트 헤드의 표면에 결로가 발생하는 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 헤드 구조 및 이를 포함하는 3D 프린터, 3D 프린팅 시스템에 관한 것이다. 본 발명을 설명하는데 있어 불필요한 3D 프린터의 기타 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명의 단열성능이 향상되어 결로를 방지할 수 있는 3D 프린터 헤드에 관하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 고온 헤드(160)의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 고온 헤드(160)의 단면도이다.
상기 도 2와 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 3D 프린터용 고온 헤드(160)는, 프린팅 조성물(1)을 토출하는 시린지(100); 상기 시린지(100)의 외주면에 형성된 히팅블록(120); 및 상기 히팅블록(120)을 감싸도록 형성된 커버(130);를 포함한다.
본 발명의 3D 프린터용 고온 헤드(160)는, 3D 프린터의 구동 장치 및 제어 장치에 의해서 이동되면서 프린팅 조성물(1)을 토출할 수 있다.
상기 시린지(100)는, 도 3에 도시된 것과 같이, 프린팅 조성물(1)이 수용되는 수용부(140) 및 상기 수용부(140)에 수용된 프린팅 조성물(1)이 토출되는 노즐부(150)를 포함한다.
상기 프린팅 조성물(1)은, 열가소성 고분자를 포함할 수 있으며, 상기 열가소성 고분자는 특별히 제한되지 않으나 가열을 통해 유체와 같은 흐름성을 가질 수 있는 고분자, 예를 들어, 락티드(lactide), 카프로락톤(caprolactone), 글리코라이드(glycolide), 디옥사논(dioxanone), 프로필렌(Propylene), 에틸렌(Ethylene), 염화비닐(vinylchloride), 부타디엔(butadiene), 메틸메타아크릴레이트(methly methacrylate), 아크릴산, 2-히드록시에틸메타크릴에이트(2-hydroxyethlymethacrylate), 카보네이트(carbonate) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephalate), ABS(Acrylonitrile butadiene styrene), PCL(polycaprolactone), ASA(Acrylonitrile-Stryrene-Acrylate), SAN(Stryrene-Acrylonitrile copolymer), PS(Polystyrene), PPSF/PPSU(Polyphenylsulfone),Polyetherimide, PLA(Polylactic acid), PDL(Poly-d-lysine) 등의 3D 프린팅이 가능한 재료로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
이러한 프린팅 조성물(1)이 노즐부(150)를 통해 토출되기 위해서는, 프린팅 조성물(1)이 흐름성이 있는 반-고체(semi-solid) 상태와 같은 유체 상태로 유지되어야 하는데, 이를 위해서는 프린팅 조성물(1)의 온도가 일정 온도 이상으로 유지되어야 한다. 상기 히팅블록(120)은, 시린지(100)의 수용부(140)에 수용된 프린팅 조성물(1)이 유체와 같은 반-고체(semi-solid) 상태로 유지될 수 있도록, 상기 시린지(100)에 열을 전달하는 역할을 수행하게 된다.
상기 히팅블록(120)은, 시린지(100)에 수용된 프린팅 조성물(1)에 열을 골고루 전달할 수 있도록, 상기 시린지(100)의 외주면에 형성되는 것이 바람직하며, 히팅블록(120)은 후면부에 장착된 카트리지 히터에 의해 열을 전달받아 가열되며, 열전도도가 우수한 알루미늄 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 카트리지 히터는 열선, 열전대 소자 혹은 펠티에 소자 등이 포함될 수 있다.
상기 커버(130)는, 히팅블록(120)에 의해 발생된 열이 외부로 전달되는 것을 차단함으로써, 상대적으로 저온으로 운전되는 다른 3D 프린터 헤드에 결로가 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로, 열전도도가 매우 낮으며, 동시에 고온 에서도 견딜 수 있는 내열성이 우수한 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 커버(130)로 사용되는 소재로는, 폴리에텔에텔 케톤(PEEK, Polyetherether ketone), 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene), 폴리이미드(PI, Polyimide), 폴리페닐렌 설파이드(PPS, Polyphenylene sulfide), 폴리에테르설폰(PES, Polyethersulfone) 과 같은 내열 엔지니어링 플라스틱 또는 세라믹 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에텔에텔 케톤(polyetherether ketone)일 수 있다.
폴리에텔에텔 케톤(PEEK, polyetherether ketone)은 내열성과 가공성이 우수하고, 열전도도가 약 0.25W/mk로 매우 낮아 히팅블록(120)에 의해 발생된 열이 외부로 전달되는 것을 방지하는데 적합하다.
상기 커버(130)는, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 히팅블록(120)이 수용되는 메인 커버(131); 상기 메인 커버(131)의 상단에 결합되어 상기 히팅블록(120)의 상단을 감싸는 상부 커버(132); 및 상기 메인 커버(131)의 하단에 결합되어 상기 히팅블록(120)의 하단을 감싸는 하부 커버(133);를 포함할 수 있다. 이와 같이, 커버(130)가 분리형으로 형성되어, 커버(130)의 가공을 용이하게 하고 가공 단가를 낮출 수 있다.
또한, 상기 커버(130)를 구성하는 메인 커버(131), 상부 커버(132) 및 하부 커버(133)가 일체형으로 형성되는 것도 가능하다.
분리형 커버(130)의 경우, 상부 커버(132)는 상기 상부 커버(132)의 외측에 형성된 제1 결합공(134) 및 상기 상부 커버(132)의 중심에 형성되어 상기 시린지(100)가 관통될 수 있는 제1 관통홀(135)을 포함할 수 있다. 상기 제1 결합공(134)을 통해 메인 커버(131)와 상부 커버(132)는 나사 결합 등으로 결합되거나, 고온에서 사용 가능한 에폭시 수지 등의 접착제를 통해 결합될 수 있다. 또한 하부 커버(133)는, 상기 하부 커버(133)의 외측에 형성된 제2 결합공(136) 및 상기 하부 커버(133)의 중심에 형성되어 상기 시린지(100)가 관통될 수 있는 제2 관통홀(137)을 포함할 수 있다. 상기 제2 결합공(136)을 통해 메인 커버(131)와 하부 커버(133) 역시 상부 커버(132)와 유사하게 나사 결합 등으로 결합되거나, 고온에서 사용 가능한 수지 등의 접착제를 통해 결합될 수 있다. 이때 나사 결합이 사용될 경우, 사용되는 나사는 단열 효과를 극대화 하기 위해 커버(130)와 동일한 소재로 제작된 나사를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 커버(130)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 1~10mm의 범위로 사용될 수 있으며, 최소 1mm보다 클수록 단열성능 측면에서 유리하지만, 헤드의 정교한 움직임을 고려할 때, 10mm를 초과할 경우에는 인쇄물의 정밀도를 저해할 수 있다.
아울러 상기 커버(130)는, 도 3에 제시된 것처럼, 상기 하부 커버(133)로부터 연장되어 상기 히팅블록(120)과 노즐부(150) 사이에 형성된 노즐 커버(138)를 더 포함할 수 있는데, 상기 노즐 커버(138)는, 노즐부(150)의 열이 외부로 전달되는 것을 차단하여 노즐부(150)의 내부의 온도를 일정하게 유지시켜주고, 노즐부(150)에 결로가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
커버(130)를 구성하는, 메인 커버(131), 상부 커버(132), 하부 커버(133) 및 노즐 커버(138)는 필요에 따라 보온 효과가 뛰어난 공기층을 활용할 수 있도록 속이 비어있는 중공 구조체의 형태로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 멀티 3D 프린터 헤드는, 이러한 고온 헤드(160)와 함께 도 5에 제시된 저온 헤드(170)를 포함할 수 있다. 이러한 3D 프린팅용 저온 헤드(170) 는, 도 5에 도시된 것과 같이, 하이드로젤이 수용되고, 하부의 노즐부를 통해 토출되는 실린지(101)를 포함하고, 추가로 헤드 표면에 발생하는 결로를 흡수할 수 있는 흡습부(141)를 더 포함할 수 있다.
상기 하이드로겔(hyrogel)은, 알지네이트(alginate), 피브리노겐(fibrinogen), 카르복실메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 헤파란황산(heparin sulfate), 히알루론산(hyaluronic acid), 콜라겐(collagen) 및 덱스트란(dextran)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 흡습부(141)는, 흡습성 물질을 저온 헤드(130)의 실린지(101) 외면에 코팅하거나 탈착 및 부착이 가능한 형태로 형성될 수 있으며, 수분이 응축되어 형성된 결로를 흡수하여 3D 프린팅 중인 인쇄물에 결로가 떨어지는 것을 방지한다.
상기 흡습부(141)에 포함되는 흡습성 물질로는, 실리카 겔(slica gel), 염화칼슘(CaCl2), 제올라이트(zeolite) 등이 사용되거나, 흡수성이 우수한 울(wool), 또는 면(coton) 소재 등이 사용될 수 있으며, 이러한 흡습부(141)가 실린지(101)의 외주부에 탈착 및 부착이 가능한 형태로 결합될 경우에는, 자석, 벨크로 또는 볼트 고정식으로 상기 실린지(101)의 외주면에 부착되는 것이 바람직한데, 복수의 흡습부(141)를 실린지(101)의 외주면에 부착시키는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 멀티 3D 프린터 헤드는 고온 헤드(160)와 저온 헤드(170)를 동시에 포함할 수 있으며, 이러한 멀티 헤드 구조를 갖는 3D 프린터 및 3D 프린팅 시스템에 효과적으로 적용될 수 있으며, 각각의 헤드의 온도 차이에 기인한 결로의 발생을 효과적으로 방지하고, 3D 프린팅 구조물의 오염을 최소화할 수 있어, 생체 조직을 3차원 인쇄하는 바이오 3D 프린팅 시스템에 더욱 유용하다.
[실시예]
프린팅 조성물을 토출하는 시린지의 외주면에 히팅블록을 형성한 후, 폴리에텔에텔 케톤(polyetherether ketone)으로 상기 히팅블록을 감싸도록 커버 3mm의 두께로 형성하여 3D 프린터용 고온 헤드를 구성하였다.
[비교예]
프린팅 조성물을 토출하는 시린지의 외주면에 히팅블록을 형성한 후, 별도의 커버가 구비되지 않은 3D 프린터용 고온 헤드를 제조하였다.
[실험예 1: 단열성능 측정]
본 발명의 3D 프린터 헤드의 단열성능을 측정하기 위해, 실시예 및 비교예의 히팅블록의 온도를 100℃로 설정한 후, 1시간 동안 실시예의 커버의 표면 온도 및 비교예의 히팅블록의 표면 온도를 측정하여 그 결과를 도 6에 나타내었다.
상기 도 6의 결과를 살펴보면, 비교예의 경우에는 초기 23.8℃에서 10분 동안 103.9℃까지 상승한 후 이 온도가 일정하게 유지되었다. 반면, 실시예의 경우에는 초기 24.7℃에서 10분 동안 81.9℃까지 상승한 후 이 온도가 일정하게 유지되는 것으로 보아, 커버를 포함하는 실시예의 경우 약 20℃의 단열 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 다른 실시 형태는 3D 프린터에 의해 실제 3차원 프린팅이 수행되는 스테이션에 중공 지지체를 수직으로 고정할 수 있는 고정장치에 관한 것으로, 본 발명을 설명하는데 있어 불필요한 3D 프린터의 기타 다른 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명의 (중공) 지지체 고정장치가 구비된 3D 프린팅 조형판 에 관하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체 고정장치가 구비된 3D 프린팅 조형판을 포함하는 3D 프린터의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 제시된 (중공) 지지체 고정부(A)를 구성하는 지지체 고정장치의 확대도이다.
상기 도 7 및 도 8에 제시된 것과 같이, 본 발명에 따른 3D 프린팅 조형판 에 구비되는 지지체 고정장치(210)는, 3D 프린터에 구비되어 중공 지지체(220)를 프린팅 스테이지에 고정하고 지지하게 된다. 이때 사용되는 중공 지지체는 원주형의 중공 지지체 형태가 바람직하고, 특히 인공 혈관 등과 같이 원주형 중공 지지체의 내부면과 외부면에 모두 3D 프린팅되어야 하는 프린팅 구조물의 3D 프린팅 과정에서 더욱 유용하게 사용될 수 있다.
보다 상세하게 살펴보면, 지지체(220)를 본 발명의 지지체 고정장치(210)로 고정하고, 3D 프린터의 헤드를 구성하는 노즐부(150)를 통해 프린팅 조성물(1)을 상기 지지체(220)의 내부 및/또는 외부에 각각 순차적으로 (고정된 지지체의 이동 없이) 토출 시킴으로써, 인공혈관과 유사한 구조 혹은 형태를 갖는 3차원 구조물을 인쇄할 수 있다.
상기 3D 프린터의 노즐부(150)를 포함하는 헤드(3)는, 헤드 이동 유닛(4)에 의해 수평 및 수직 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 헤드 이동 유닛(4)은 스테이지(5)에 의해 가이드 된다.
상기 프린팅 조성물(1)은, 열가소성 고분자, 하이드로겔(hydrogel) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 액체 상태의 바이오 잉크 소재이며, 필요에 따라서는 상기 열가소성 고분자나 하이드로겔(hydrogel) 바이오 잉크 소재에 세포를 첨가할 수도 있다.
이때 사용되는 열가소성 고분자는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 락티드(lactide), 카프로락톤(caprolactone), 글리코라이드(glycolide), 디옥사논(dioxanone), 프로필렌(Propylene), 에틸렌(Ethylene), 염화비닐(vinylchloride), 부타디엔(butadiene), 메틸메타아크릴레이트(methly methacrylate), 아크릴산, 2-히드록시에틸메타크릴에이트(2-hydroxyethlymethacrylate), 카보네이트(carbonate) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephalate)로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하이드로겔(hyrogel)과 같은 바이오 잉크 소재로, 알지네이트(alginate), 피브리노겐(fibrinogen), 카르복실메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 헤파란황산(heparin sulfate), 히알루론산(hyaluronic acid), 콜라겐(collagen) 및 덱스트란(dextran)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지체 고정장치(210)의 사시도이고, 도 4는 지지체 고장장치(210)의 단면도이다.
상기 도 9 및 10을 참조하여 설명하면, 본 발명의 지지체 고정장치(210)는, 지지판(200); 상기 지지판(200)의 중심에 형성된 내부 고정부(201); 및 상기 지지판의 상면에 형성된 외부 고정부(202);를 포함한다.
상기 지지판(200)은, 지지체(220)를 지지하기 위한 것으로, 도 9에 도시된 것과 같이, 원판 형상일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 지지체(220)를 지지할 수 있는 각종 평판 형상으로 형성될 수 있다.
상기 지지체(220)는, 속이 비어 있는 기둥 형상의 지지체 일 수 있으며, 바람직하게는, 다공성 구조의 속이 비어있는 원주형 지지체(hollow cylindrical support)일 수 있다. 이러한 지지체(220)는, 고분자를 사용하여 사전에 별도의 3D 프린팅 방식으로 제조될 수 있으나, 본 발명에 따른 지지체 고정장치가 포함된 3D 프린터를 사용하여 미리 지지체를 형성하는 것도 가능하다.
이때 사용될 수 있는 고분자 소재는, 락티드(lactide), 카프로락톤(caprolactone), 글리코라이드(glycolide), 디옥사논(dioxanone), 프로필렌(Propylene), 에틸렌(Ethylene), 염화비닐(vinylchloride), 부타디엔(butadiene), 메틸메타아크릴레이트(methly methacrylate), 아크릴산, 2-히드록시에틸메타크릴에이트(2-hydroxyethlymethacrylate), 카보네이트(carbonate) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephalate), ABS(Acrylonitrile butadiene styrene), PCL(polycaprolactone), ASA(Acrylonitrile-Stryrene-Acrylate), SAN(Stryrene-Acrylonitrile copolymer), PS(Polystyrene), PPSF/PPSU(Polyphenylsulfone),Polyetherimide, PLA(Polylactic acid), PDL(Poly-d-lysine) 등의 FDM 프린팅이 가능한 열 가소성 고분자로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
상기 내부 고정부(201)는, 지지체(220)의 내주면에 밀착되어 상기 지지체(220)를 고정하기 위한 것으로, 상기 지지판(200)의 중심에 구비된 탭홀(206); 상기 탭홀(206)과 체결되는 볼트(203); 및 상기 볼트(203)의 나사부(204) 외주면에 구비되는 탄성 튜브(205)를 포함한다.
도 11에 도시된 것과 같이, 볼트(203)의 나사부(204)의 외주면에 탄성 튜브(205)가 밀착되도록 형성되며(도 11(a)), 볼트(203)가 지지판(200) 중심에 구비된 탭홀(206)과 체결될 때 탄성 튜브(205)를 위쪽에서 가압하여 탄성 튜브(205)를 반경 방향으로 팽창시킨다(도 11(b)). 반경 방향으로 팽창된 탄성 튜브(205)는 지지체(220)의 내주면에 밀착됨으로써 지지체(220)를 수직 형태로 안정적으로 고정할 수 있다.
구체적으로, 지지체(220)는, 내부 공간에 볼트(203) 및 탄성 튜브(205)가 포함되도록 수직으로 위치된다. 이후, 볼트(203)를 탭홀(206)와 체결시킴으로써 탄성 튜브(205)가 위에서 아래 방향으로 가압되어 반경 방향으로 팽창하게 되고, 이에 따라 지지체(220)의 내주면에 탄성 튜브(205)가 밀착 지지되어 지지체(220)가 수직으로 지지판(200)에 고정될 수 있다. 이때, 볼트(203)의 직경은 지지체(220)의 내경보다 작은 것이 바람직하며, 반경 방향으로 팽창된 탄성 튜브(205)의 외경은 지지체(220)의 내경과 동일하거나 비슷한 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 탄성 튜브(205)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니나, 볼트(203)에 의해 가압될 때, 형상이 변화될 수 있도록 탄성력을 갖는 재질인 것이 바람직하며, 예를 들어, 실리콘 고무(Silicone rubber), 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene propylene rubber, EPM), 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(ethylene propylene diene rubber, EPDM), 스티렌-부타디엔 고무(Styrene-butadiene Rubber, SBR), 클로로프렌 고무(Chloroprene rubber, CR), 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic elastomer, TPE), 및 열가소성 올레핀(Thermoplastic olefin, TPO)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상이 사용될 수 있다.
더욱 바람직하게는 이러한 탄성 재질의 변형율이 초기 지름 대비 25~35%의 범위로 변형되는 것이 더욱 바람직하다.
이와 같이, 탄성력을 갖는 탄성 튜브(205)가 지지체(220)의 내주면에 부드럽게 밀착됨으로써 지지체(220)가 지지판(200)에 수직으로 단단히 고정되는 동시에, 지지체(220)의 형상이 압력에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 외부 고정부(202)는, 지지체(220)의 외주면에 밀착되어 상기 지지체(220)를 고정하기 위한 것으로, 상기 지지판(200)의 상면 일단에 형성된 제1 고정플레이트(221); 상기 지지판(200)의 상면 타단에 형성된 제2 고정플레이트(222); 상기 제1 고정플레이트(221)와 제2 고정플레이트(222)를 연결하는 가이드(223); 및 상기 가이드(223)를 따라 이동 가능하도록 형성된 밀착부(224);를 포함할 수 있다.
도 12에 도시된 것과 같이, 밀착부(224)는 가이드(223)를 따라 이동할 수 있어, 지지체(220)의 내부 공간에 상기 볼트(203) 및 탄성 튜브(205)가 포함되도록, 지지체(220)를 수직으로 위치시킨 후(도 12(a)), 상기 밀착부(224)를 지지체(220)의 외주면에 밀착되도록 이동시킴으로써(도 12(b)), 지지체(220)를 수직으로 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다. 지지체(220)의 외주면에 밀착된 밀착부(224)는, 나사, 고무링, 접착수지 등과 같은 고정수단에 의해 그 위치가 고정됨으로써, 지지체(220)를 보다 견고히 고정시킬 수 있다.
상기 밀착부(224)는, 상기 지지체(220)의 외주면과 밀착되는 면에 형성되는 밀착홈(225)을 포함할 수 있다. 상기 밀착홈(225)은, 밀착부(224)와 지지체(220)의 밀착 면적을 넓혀, 보다 견고하게 지지체(220)를 고정하기 위한 것으로, 지지체(220)의 외주면의 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지체(220)가 원주형 지지체인 경우에는, 상기 밀착홈(225)은 지지체와 동일한 곡률반경을 갖는 곡면형상으로 형성될 수 있다.
도 13과 도 14에는 이러한 외부 고정부(202)의 다양한 변형예가 제시되어 있다.
상기 도 13에는 지지체(220)의 외주면과 밀착되어 고정할 수 있도록 댐퍼 형태의 밀착부(224)가 사용되는 예가 제시되어 있고, 도 14에는 판스프링 형태의 밀착부(224)가 제시되어 있다.
이러한 댐퍼 혹은 판스프링 형태의 밀착부(224)는 지지체(220)의 외주면과 밀착되되 지지체 외주면에 적어도 세 영역 이상을 지지하는 방식인 3점 점촉 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.
3D 프린팅 되어 최종적으로 형성되는 3차원 구조물의 하단이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 밀착부(224)와 밀착되는 지지체(220)의 하단은 희생층으로 형성되는 것도 가능하다.
상술된 것과 같이 수직으로 고정된 지지체(220)의 하단은, 밀착부(224)가 밀착됨으로써 가해지는 압력으로 인해 손상이 되거나, 중력에 의해 지지체(220)의 하중이 하단으로 쏠려 손상되는데, 이와 같이 손상되는 지지체(220)의 하단을 희생층으로 형성함으로써, 3D 프린팅을 완료한 후 이러한 희생층을 제거하여 손상 없는 3차원 구조물을 형성할 수 있다. 이러한 희생층의 높이는, 지지체(220)의 전체 높이를 기준으로 10%, 더욱 바람직하게는 10mm 미만으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클린 벤치 시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클린 벤치 시스템의 내부를 예시로 나타낸 도면이다.
도 15 및 16을 참조하여 설명하면, 본 발명의 클린 벤치 시스템은, 하우징(310); 상기 하우징(310)의 상부에 형성되어, 하우징(310) 내부로 공기를 공급하는 공기 공급 유닛(320); 상기 하우징(310) 내부에 구비되는 구동 장치인 3D 프린터(330); 상기 3D 프린터(330)를 덮도록 형성된 기류 가이드(340); 및 상기 하우징(310)의 하부에 형성된 통기구(313);를 포함한다.
상기 하우징(310)은, 클린 벤치 내에 청정 영역을 제공하기 위한 것으로, 내부에 3D 프린터(330)와 같은 구동 장치가 수용될 수 있다. 구동 장치의 예로 3D 프린터를 들어 설명하였으나, 클린 벤치 내에서 기계적인 움직임이 있는 모든 구동 기계 장치를 특별한 제한 없이 포함될 수 있는데, 3D 프린터, 자동 피펫 장치, 교반기, 배양기 등의 각종 실험 장치가 포함되며, 더욱 바람직하게는, 정밀하게 인쇄 결과물의 형태와 구조를 제어할 수 있는 3D 프린터가 포함될 수 있다.
이러한 하우징(310)은, 스틸(steel), 스레인레스 스틸(stainless steel), 알루미늄(aluminum), 티타늄(titanium) 등의 다양한 금속 재료로 형성될 수 있으며, 하우징(310)의 형상은 이러한 구동장치를 둘러쌀 수 있는 형상이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 하우징(310)의 형상은 원기둥, 정육면체 또는 직육면체 등 일 수 있다.
상기 하우징(310)에는, 내부를 육안으로 확인할 수 있는 투명창(311)이 형성될 수 있는데, 이러한 투명창(311)을 통해 하우징(310) 내부에 설치되는 구동장치인 3D 프린터(330)를 확인하거나 구동장치인 3D 프린터(330)의 동작 상태 등을 확인할 수 있다. 상기 투명창(311)은, 투명한 재질인 유리 혹은 플라스틱 등의 재질로 형성될 수 있다.
공기 공급 유닛(320)은 하우징(310) 내부로 공기를 공급하기 위한 것으로, 상기 하우징(310) 상부에 형성되며, 공기 공급 유닛(320)을 통해 공급된 공기는 하우징(310)의 하부에 형성된 통기구(313)를 통해 하우징(310)의 외부로 배출된다. 이러한 방식으로, 본 발명의 클린 벤치 시스템은 구동 장치인 3D 프린터(330)를 가로지르도록 공기의 흐름을 단방향(즉, 하우징의 위쪽에서 아래 방향인 수직 방향으로) 유도할 수 있다.
상기 공기 공급 유닛(320)은 하우징(310) 외부의 공기를 흡입하는 흡입구(325), 상기 흡입구(325)로부터 흡입된 공기를 하우징(310) 내부로 공급하는 공급구(321); 및 상기 공급구(321)에 설치된 필터(323)를 포함한다.
상기 필터(323)로는 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air filter, HEPA filter) 또는 프리 필터(Pre Filter)가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 95-99.9%의 효율을 갖는 클래스 EU10의 헤파 필터(HEPA filter)일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 99.999995%의 효율을 갖는 클래스 U17의 헤파 필터(HEPA filter)일 수 있다. 이러한 필터(323)를 통해 하우징(310) 외부의 공기를 여과하여 하우징(310) 내부로 공급함으로써, 하우징(310) 내부의 환경을 청정하게 유지시킬 수 있다.
대표적인 구동 장치인 3D 프린터(330)는 청정 환경이 유지되는 공간인 하우징(310) 내부에 구비될 수 있는데, 이러한 구동 장치는 하우징(310)과 일체로 형성되거나 탈부착 될 수 있도록 별도로 형성될 수 있다.
상기 3D 프린터(300)는, 도 17에 도시된 것과 같이, 프린팅 조성물(1)를 토출하는 프린터 헤드(3); 토출된 프린팅 조성물(1)이 적층되는 지지판(200); 상기 프린터 헤드(3)를 이동시키는 헤드 이동 유닛(4); 및 상기 헤드 이동 유닛(4)의 이동을 가이드 하는 스테이지(5);를 포함할 수 있다.
상기 프린터 헤드(3)는 헤드 이동 유닛(4)에 의해 스테이지(5)를 따라 이동하면서 프린팅 조성물(1)를 토출하여 삼차원 구조물을 프린팅하게 된다. 이때, 공압에 의해 프린터 헤드(3)로부터 지지판(200)으로 프린팅 조성물(1)이 토출될 수 있으며, 토출되는 프린팅 조성물(1)의 토출량 및 토출 속도는, 프린팅 조성물(1)의 농도, 프린터 헤드(3)의 노즐의 직경에 따라 공압을 적절히 제어함으로써, 조절될 수 있다.
상기 프린팅 조성물(1)는, 열가소성 고분자, 하이드로겔(hydrogel) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 필요에 따라서는 상기 열가소성 고분자나 하이드로겔(hydrogel)에 세포가 더 포함될 수 있다.
상기 열가소성 고분자는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 락티드(lactide), 카프로락톤(caprolactone), 글리코라이드(glycolide), 디옥사논(dioxanone), 프로필렌(Propylene), 에틸렌(Ethylene), 염화비닐(vinylchloride), 부타디엔(butadiene), 메틸메타아크릴레이트(methly methacrylate), 아크릴산, 2-히드록시에틸메타크릴에이트(2-hydroxyethlymethacrylate), 카보네이트(carbonate) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephalate)로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 하이드로겔(hyrogel)은, 알지네이트(alginate), 피브리노겐(fibrinogen), 카르복실메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 헤파란황산(heparin sulfate), 히알루론산(hyaluronic acid), 콜라겐(collagen) 및 덱스트란(dextran)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3D 프린터(330)와 결합된 기류 가이드(340)의 사시도 이고, 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3D 프린터(330)와 결합된 기류 가이드의 후면도이다.
상기 도 18 및 19를 참조하여 설명하면, 상기 기류 가이드(340)는, 3D 프린터(330)로 인해 발생되는 하우징(310) 내부의 공기 역류를 방지할 뿐만 아니라, 공기 공급 유닛(320)을 통해 구동 장치인 3D 프린터(330)의 외부로 공급되는 공기의 흐름인 기류를 제어하기 위한 것으로, 3D 프린터(330)를 덮는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 기류 가이드(340)는, 3D 프린터(330)의 프린터 헤드(3) 및 헤드 이동 유닛(4)을 덮을 수 있도록 형성되며, 필요에 따라 3D 프린터(330)의 스테이지(5)를 덮는 스테이지 커버(343); 혹은 3D 프린터(330)의 케이블을 덮는 케이블 커버(345);를 추가로 더 포함할 수 있다. 이때 상기 케이블 커버(345)는 기류 가이드(340)의 전후 이동에 따라 레일 구조 등을 통해 슬라이딩 되도록 형성되는 것도 가능하다(도 19 참조).
도 20에 도시된 것과 같이, 기류가이드(340)를 구성하는 면이 기류의 유입 방향과 90도 이하의 각을 이루도록 형성될 수 있는데, 각각의 면과 기류가 이루는 각(예시로 P1, P2, P3, P4를 도면에 도시하였으나, 이들 만으로 한정되는 것은 아님)이 하부 방향으로 90° 이하의 각도로 형성되는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는 상기 기류 가이드(340)를 구성하는 면이 수평면이 아닌 경사면으로만 구성되어, 기류와 각각의 경사면이 이루는 각(도 6의 P1, P2, P3)이 90°이하의 각도로 형성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 기류와 경사면이 90°미만의 각도를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 기류 가이드(340)의 구조와 형태, 그리고 크기를 고려해볼 때, 이들 각도가 약 40 ~ 45°의 범위로 설정될 수 있다.
이와 같은 구조로 기류 가이드(340)가 형성됨으로써, 공기 공급 유닛(320)을 통해 하우징(310) 상부에서 공급되는 공기의 흐름인 기류는 하우징(310)의 하부에 형성된 통기구(313) 방향으로 효과적으로 유도될 수 있고, 하우징(310) 내부의 미립자들이 일정 영역에서 정체되어 정체 영역이 형성되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
이상과 같이 기류 가이드(340)가 구동장치인 3D 프린터를 감싸는 구조와 형태를 중심으로 설명하였으나, 구동장치가 이러한 3D 프린터로만 한정되는 것은 아님을 밝혀 두며, 이러한 기류 가이드(340)는 클린 벤치 내에서 고정되어 구동장치를 감쌀 수 있으며, 필요에 따라 기류 가이드(340)가 레일 등과 같은 보조 수단에 의해 이동하는 것도 가능하다(도 19 참조).
상기 하우징(310)의 내부에는 별도의 UV광원이 구비될 수 있다. 자외선은 살균능력이 있기 때문에, 하우징(310) 내부에 별도의 UV광원이 구비되어 3D 프린터를 감싸는 기류 가이드(340)의 외부 영역에 자외선이 조사됨으로써 무균환경에서 구동 장치의 작동(예를 들어 3D 프린팅 공정)이 수행될 수 있다. 이러한 UV 광원은 하우징(310)의 내부 전체 영역에 자외선이 골고루 조사될 수 있도록, 공기 공급 유닛(320) 하단에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 클린 벤치 시스템은, 도 15에 제시되어 있듯이, 온도 또는 습도가 조절된 공기를 상기 공기 공급 유닛(320)으로 공급하는 온습도조절부(350)를 더 포함할 수 있다. 이러한 온습도조절부(350)는 공기가 유입되는 유입구(353) 및 공기가 배출되는 배출구(355)를 갖는 케이스(351); 상기 케이스(351) 내부에 구비되어 케이스 내부(351)의 공기를 냉각 혹은 가열하는 온도 조절 수단; 및 상기 케이스(351) 내부에 구비되어 케이스(351) 내부를 제습하거나 가습하는 습도 조절 수단;을 포함한다.
상기 유입구(353)는 하우징(310)의 통기구(313)와 연결되어 하우징(310)으로부터 배출되는 공기가 온습도조절부(350)로 유입되고, 상기 배출구(355)는 공기 공급 유닛(320)의 흡입구(325)와 연결되어 온도 및 습도가 조절된 공기가 하우징(310) 내부로 공급되는 것이 바람직하다.
이와 같이 온도 및 습도가 일정하게 조절된 공기를 하우징(310) 내에 지속적으로 순환시킴으로써, 하우징(310) 내부의 온도 및 습도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 클린 벤치 운전 방법은, 앞서 살펴본 클린 벤치를 사용하는 방법에 관한 것으로, 온습도조절부(350)를 통해 온도 및 습도가 조절된 공기를 공기 공급 유닛(320)으로 공급하는 온습도 조절단계; 상기 공기 공급 유닛(320)으로 공급된 공기를 필터(323)로 여과하여 하우징(310) 내부로 공급하는 공기 공급단계; 및 상기 하우징(310) 내부에 공급된 공기를 하우징(310) 하부에 형성된 통기구(313)를 통해 배출하는 공기 배출단계;를 포함하며, 상기 하우징(310)의 내부에 위치하는 구동 장치를 덮도록 형성된 기류 가이드(340)를 통해 상기 공기 공급 유닛(320)을 통해 공급되는 공기의 기류를 제어한다.
이러한 공기 기류의 제어 방식과 원리는 이미 앞서 상술하였으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 온습도 조절단계는, 케이스(351) 내부에 구비된 온도 조절 수단 및 습도 조절 수단을 이용하여 케이스(351) 내부 공기의 온도 및 습도를 조절한 후, 온도 및 습도가 조절된 공기를 배출구(355)를 통해 공기 공급 유닛(320)의 흡입구(325)로 배출하여 공기 공급 유닛(320)으로 공급한다.
공기 공급 유닛(320)으로 공급된 공기는, 공기 공급구(321)에 설치된 필터(323)를 통해 여과되어 하우징(310) 내부로 공급됨으로써 상기 공기 공급단계가 수행된다. 상기 필터(323)는, 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air filter, HEPA filter) 혹은 프리 필터(Pre Filter)일 수 있으며, 바람직하게는 95-99.9%의 효율을 갖는 클래스 EU10의 헤파 필터(HEPA filter)일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 99.999995%의 효율을 갖는 클래스 U17의 헤파 필터(HEPA filter)일 수 있다.
상기 공기 공급단계를 통해, 하우징(310)의 내부는 온도 및 습도가 조절된 청정한 공기로 채워지게 되어, 생물학적으로 안정하고 청정한 환경을 제공하게 된다.
이렇게 청정 환경이 구비된 하우징(310) 내부에 구동 장치로 3D 프린터가 구비될 경우에는, 하우징(310) 내부에 구비된 3D 프린터(330)의 프린터 헤드(3)를 통해 프린팅 조성물(1)를 토출하는 토출단계가 수행될 수 있다. 프린터 헤드(3)를 통해 토출된 프린팅 조성물(1)는 지지판(200)에 적층되어 삼차원 구조물을 형성한다.
이때, 3D 프린터는(330)는, 상기 3D 프린터(330)를 덮도록 형성되는 기류 가이드(340)와 결합되는 것이 바람직하다. 3D 프린터(330)와 기류 가이드(340)가 결합됨으로써, 공기 공급 유닛(320)을 통해 하우징(310) 상부로 공급되는 공기의 흐름을 하우징(310)의 하부에 형성된 통기구(313) 방향으로 원활하게 하여, 하우징(310) 내부의 미립자들이 일정 영역에 정체되는 정체 구역이 형성되는 것을 방지한다.
상기 프린팅 조성물(1)는, 열가소성 고분자, 하이드로겔(hydrogel) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 필요에 따라서는 상기 열가소성 고분자나 하이드로겔(hydrogel)에 세포를 첨가할 수도 있다.
상기 열가소성 고분자로는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 락티드(lactide), 카프로락톤(caprolactone), 글리코라이드(glycolide), 디옥사논(dioxanone), 프로필렌(Propylene), 에틸렌(Ethylene), 염화비닐(vinylchloride), 부타디엔(butadiene), 메틸메타아크릴레이트(methly methacrylate), 아크릴산, 2-히드록시에틸메타크릴에이트(2-hydroxyethlymethacrylate), 카보네이트(carbonate) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephalate)로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 하이드로겔(hyrogel)로는, 알지네이트(alginate), 피브리노겐(fibrinogen), 카르복실메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 헤파란황산(heparin sulfate), 히알루론산(hyaluronic acid), 콜라겐(collagen) 및 덱스트란(dextran)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이렇게 고분자, 하이드로겔(hydrogel) 또는 이들의 혼합물을 프린팅 조성물(1)로 사용하여 3D 프린터(330)를 통해 바이오 3D 프린팅 공정이 수행될 경우, 본 발명에 따른 클린 벤치 시스템은 물리 화학적 오염원 뿐만 아니라 생물학적 오염원을 효과적으로 제거할 수 있어 더욱 유용할 수 있다.
상기 공기 배출단계는, 하우징(310) 내부에 공급된 공기가 하우징(310) 하부에 형성된 통기구(313)를 통해 배출되는 단계로, 통기구(313)는 온도조절부(350)의 유입구(353)와 연결되어 배출된 공기는 온도조절부(350)로 유입되는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 일 실시 형태에 따른 멀티 3D 프린팅 헤드 및 이를 포함하는 3D 프린터, 다른 실시 형태에 따른 회전형 3D 프린팅 조형판 및 이를 포함하는 3D 프린터 및 또 다른 실시 형태에 따른 바이오 클린 벤치 시스템은 각각 개별적으로 실시되거나, 이들이 선택적으로 조합된 다양한 통합 시스템으로 구현될 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 것임을 밝혀둔다.
1: 프린팅 조성물 3: 헤드
4: 헤드 이동 유닛 5: 스테이지
100: 시린지 120: 히팅블록
130: 커버 131: 메인커버
132: 상부커버 133: 하부커버
134: 제1 결합공 135: 제1 관통홀
136: 제2 결합공 137: 제2 관통홀
138: 노즐 커버 140: 수용부
141: 흡습부 150: 노즐부
160: 고온 헤드 170: 저온 헤드
180: 복합 헤드 200: 지지판
201: 내부 고정부 202: 외부 고정부
203: 볼트 204: 나사부
205: 탄성 튜브 206: 탭홀
210: 지지체 고정장치 220: 지지체
221: 제1 고정플레이트 222: 제2 고정플레이트
223: 가이드 224: 밀착부
225: 밀착홈 310: 하우징
311: 투명창 313: 통기구
320: 공기 공급 유닛 321: 공기 공급구
323: 필터 325: 흡입구
330: 3D 프린터 340: 기류 가이드
343: 스테이지 커버 345: 케이블 커버
350: 온습도조절부 351: 케이스
353: 유입구 355: 배출구
4: 헤드 이동 유닛 5: 스테이지
100: 시린지 120: 히팅블록
130: 커버 131: 메인커버
132: 상부커버 133: 하부커버
134: 제1 결합공 135: 제1 관통홀
136: 제2 결합공 137: 제2 관통홀
138: 노즐 커버 140: 수용부
141: 흡습부 150: 노즐부
160: 고온 헤드 170: 저온 헤드
180: 복합 헤드 200: 지지판
201: 내부 고정부 202: 외부 고정부
203: 볼트 204: 나사부
205: 탄성 튜브 206: 탭홀
210: 지지체 고정장치 220: 지지체
221: 제1 고정플레이트 222: 제2 고정플레이트
223: 가이드 224: 밀착부
225: 밀착홈 310: 하우징
311: 투명창 313: 통기구
320: 공기 공급 유닛 321: 공기 공급구
323: 필터 325: 흡입구
330: 3D 프린터 340: 기류 가이드
343: 스테이지 커버 345: 케이블 커버
350: 온습도조절부 351: 케이스
353: 유입구 355: 배출구
Claims (10)
- 하우징;
상기 하우징 내부로 공기를 공급하는, 공기 공급 유닛;
상기 하우징의 내부에 위치하는 구동 장치; 및
상기 구동 장치를 덮도록 형성되어, 공급되는 공기의 기류를 제어하는 기류 가이드;를 포함하고,
상기 기류 가이드는 구동장치를 덮을 수 있도록 복수의 면을 갖는 형태이며,
상기 기류 가이드를 구성하는 복수의 면들은 경사면으로만 구성됨으로써, 공기 공급 유닛에서 공급되는 기류의 방향을 아래쪽으로 유도하여, 하우징 내에 존재할 수 있는 기류의 정체 영역을 제거하는 것을 특징으로 하는, 클린 벤치 시스템 - 제1항에 있어서,
상기 구동 장치는, 기계적 작동 혹은 움직임이 수반되는 3D 프린터, 교반 장치, 배양기 및 자동 피펫 장치로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 클린 벤치 시스템 - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 공기 공급 유닛은,
공기 공급 유닛 하부에 형성된 공기 공급구; 및 상기 공기 공급구에 설치된 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 클린 벤치 시스템 - 제1항에 있어서,
온도 또는 습도가 조절된 공기를 상기 공기 공급 유닛으로 공급하는 온습도조절부를 더 포함하는, 클린 벤치 시스템 - 제1항에 있어서,
상기 하우징은, 내부가 육안으로 확인될 수 있도록 투명창을 구비하는 것을 특징으로 하는, 클린 벤치 시스템 - 제4항에 있어서,
상기 필터는, 헤파 필터(HEPA Filter) 혹은 프리 필터(Pre Filter)인 것을 특징으로 하는, 클린 벤치 시스템 - 제2항에 있어서,
상기 기류 가이드는, 3D 프린터의 스테이지를 덮는 스테이지 커버; 혹은 3D 프린터의 케이블을 덮는 케이블 커버;를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 클린 벤치 시스템 - 제8항에 있어서,
상기 케이블 커버는, 기류 가이드의 전후 이동에 따라 레일 구조를 통해 슬라이딩 되는 것을 특징으로 하는, 클린 벤치 시스템 - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020190153502A KR102253727B1 (ko) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 바이오 클린 벤치 시스템 |
| US17/779,808 US20220411779A1 (en) | 2019-11-26 | 2019-12-13 | Bio-ink supply system and three-dimensional bioprinting method using same |
| EP19954555.9A EP4067051A4 (en) | 2019-11-26 | 2019-12-13 | BIO-INK DELIVERY SYSTEM AND METHOD FOR THREE-DIMENSIONAL BIO-PRINTING THEREFROM |
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| JP2022530870A JP7352994B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-12-13 | バイオインク供給システム及びそれを用いた３ｄバイオプリンティング方法 |
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