KR102434603B1

KR102434603B1 - 신체 모형 제작 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102434603B1
Application number: KR1020200035000A
Authority: KR
Inventors: 홍재옥; 신연선
Original assignee: 주식회사 글룩
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2022-08-22
Also published as: KR20210118575A

Abstract

본 발명은 내부 제1영역과 상기 내부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 내부 제2영역을 포함하는 내부 몰드; 및 상기 내부 몰드를 에워싸며, 외부 제1영역과 상기 외부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 외부 제2영역을 포함하는 외부 몰드; 를 포함하고, 상기 외부 제1영역은, 상기 내부 제1영역을 에워싸며 상기 내부 제1영역과 이격되고, 상기 외부 제2영역은 상기 내부 제2영역을 에워싸고, 상기 내부 제2영역과 맞닿고, 상기 내부 몰드는 용매에 의해 용해되는 신체 모형 제작 장치 및 방법을 개시한다.

Description

신체 모형 제작 장치 및 방법{MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD FOR BODY PHANTOM}

본 발명은 신체 모형 제작 장치 및 방법에 관한 것이다.

인체의 장기의 병변 진단을 위하여 의료용 진단장치가 사용되고 있다. 의료용 진단장치의 정밀도는 병변의 진행 정도를 알려주는데 도움을 준다.

초음파, CT, SPECT, MRI 등 의료용 진단장치의 정밀도 시험 및 수술 대비 연습, 새로운 수술법을 위한 교육용 시뮬레이션을 위해 모사 팬텀이 사용된다. 의료용 진단장치에 사용되는 모사 팬텀은 인체의 해부학적 구조를 기반으로 제작된다.

인체의 장기는 병변에 따라 정상조직에 비해 조직 특성의 변화가 심하다. 인체 모사 팬텀은 실재 장기의 물리적 특성을 정확히 묘사하기 위하여 다양한 방법이 연구되고 있지만 병변의 진행상태에 따라 정확한 물성을 표현하기에는 어려움이 있다.

한편, 이러한 모사 팬텀은 기존 금형, 가공 등의 공법으로 제작하고 있으나 복잡한 해부학적 구조, 내측 주름등을 표현하는데는 한계가 크며 이를 해결하기 위해 3D프린팅을 이용한 모사 팬텀 제작을 하는 경우가 있지만 인체와 비슷한 물성을 가진 재료로 내부를 비워 제작하는 것이 불가하다.

본 발명은 내표면 및 외표면에서 복잡한 질감 및 치수를 정밀하게 표현하는 것이 가능한 신체 모형 제작 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 내부 몰드를 빼내기 위해 절개선을 형성하지 않는 것이 가능한 신체 모형 제작 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 신체 모형 제작 장치는 내부 제1영역과 상기 내부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 내부 제2영역을 포함하는 내부 몰드; 및 상기 내부 몰드를 에워싸며, 외부 제1영역과 상기 외부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 외부 제2영역을 포함하는 외부 몰드; 를 포함하고, 상기 외부 제1영역은, 상기 내부 제1영역을 에워싸며 상기 내부 제1영역과 이격되고, 상기 외부 제2영역은 상기 내부 제2영역을 에워싸고, 상기 내부 제2영역과 맞닿고, 상기 내부 몰드는 용매에 의해 용해될 수 있다.

또한, 상기 내부 제2영역은 선단과 후단을 관통하는 적어도 하나의 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀은 상기 내부 제1영역과 상기 외부 제1영역 사이의 이격 공간에 연통되고, 상기 관통홀을 통해 상기 이격 공간에 경화성 수지가 주입될 수 있다.

또한, 상기 내부 제2영역은 적어도 하나의 내부 고정홀을 포함하고, 상기 외부 제2영역은 적어도 하나의 외부 고정홀을 포함하고, 상기 내부 고정홀과 상기 외부 고정홀은 상호 대응되고, 상기 외부 고정홀과 상기 내부 고정홀에 삽입된 고정부재;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 내부 몰드는 3D 프린터를 이용해 형성될 수 있다.

또한, 상기 내부 몰드는 PVA(폴리비닐 알코올, polyvinyl alcohol)일 수 있다.

또한, 상기 내부 몰드는 속이 빈 격자구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 외부 몰드는 3D 프린터를 이용해 형성되며, 상기 내부 몰드를 형성하는 3D 프린팅 방식은, 상기 외부 몰드를 형성하는 3D 프린팅 방식과 상이할 수 있다.

또한, 일단이 상기 내부 제2영역의 내측에 삽입되고 타단이 용매를 주입하는 호스에 삽입되어, 상기 내부 제2영역과 상기 호스를 연통하는 용매 주입 부재;를 더 포함하고, 상기 용매 주입 부재는 일단 영역에서 상부로 돌출된 돌기를 포함하고, 상기 용매 주입 부재의 일단이 상기 내부 제2영역의 내측에 삽입될 시, 상기 돌기는 상기 내부 고정홀에 삽입될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 신체 모형 제작 방법은 (A) 내부 제1영역과 상기 내부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 내부 제2영역을 포함하는 내부 몰드를 준비하는 단계; (B) 상기 내부 몰드를 에워싸는 형상을 가지며, 외부 제1영역과 상기 외부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 외부 제2영역을 포함하는 외부 몰드를 준비하는 단계; (C) 상기 외부 제1영역이 상기 내부 제1영역과 이격되고, 상기 외부 제2영역이 상기 내부 제2영역에 맞닿도록 상기 내부 몰드와 상기 외부 몰드를 결합하는 단계; (D) 상기 내부 제1영역과 상기 외부 제1영역 사이의 이격 공간에 경화성 수지가 주입하고, 상기 경화성 수지를 경화하여 신체 모형을 생성하는 단계; 및 (E) 경화된 상기 신체 모형 내부에 용매를 주입하여, 상기 내부 몰드를 제거하는 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 내부 제2영역은 선단과 후단을 관통하는 적어도 하나의 관통홀을 포함하고, 상기 (C) 단계에서, 상기 관통홀은 상기 이격 공간에 연통되고, 상기 (D) 단계에서, 상기 관통홀을 통해 상기 이격 공간에 경화성 수지를 주입할 수 있다.

또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 내부 제2영역은 적어도 하나의 내부 고정홀을 포함하고, 상기 (B) 단계에서, 상기 외부 제2영역은 적어도 하나의 외부 고정홀을 포함하고, 상기 (C) 단계에서, 상기 내부 고정홀과 상기 외부 고정홀은 상호 대응되도록 배치되고, 상기 (C) 단계에서, 고정부재를 상기 외부 고정홀과 상기 내부 고정홀에 삽입할 수 있다.

또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 내부 몰드는 3D 프린터를 이용해 형성될 수 있다.

또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 내부 몰드는 PVA(폴리비닐 알코올, polyvinyl alcohol)일 수 있다.

또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 내부 몰드는 속이 빈 격자구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 (B) 단계에서, 상기 외부 몰드는 3D 프린터를 이용해 형성되며, 상기 내부 몰드를 형성하는 3D 프린팅 방식은, 상기 외부 몰드를 형성하는 3D 프린팅 방식과 상이할 수 있다.

또한, 상기 (E) 단계에서, 상기 내부 고정홀에서 상기 고정부재를 제거하고, 이후, 용매 주입 부재를 통해 상기 내부 제2영역과 상기 호스를 연통하고, 상기 용매 주입 부재는 일단 영역에서 상부로 돌출된 돌기를 포함하고, 상기 용매 주입 부재의 일단을 상기 내부 제2영역의 내측에 삽입하는 경우, 상기 돌기는 상기 관통홀에 삽입될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 내표면 및 외표면에서 복잡한 질감 및 치수를 정밀하게 표현하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 내부 몰드를 빼내기 위한 절개선을 형성하지 않는 것이 가능하다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 모형 제작 방법을 나타낸 흐름도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 내부 몰드의 형태를 나타낸 예시도이고,
도 3은 본 발명에서 일 실시 형태에 따라 제작되는 내부 몰드의 형태를 나타낸 예시도이고,
도 4는 본 발명에서 일 실시 형태에 따라 제작된 내부 몰드의 내부 구조를 나타낸 예시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 외부 몰드의 형태를 나타낸 예시도이고,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에서, 내부 몰드와 외부 몰드가 결합한 형태를 나타낸 예시도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에서, 주입되어 경화된 경화성 수지의 형태를 나타낸 예시도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에서, 용매 주입 부재를 통해 내부 제2영역과 호스가 연통된 형태를 단면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에서, 내부 몰드와 외부 몰드를 제거 후 생성된 신체 모형의 형태를 나타낸 예시도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 모형 제작 방법을 설명하면서, 이와 함께 신체 모형 제작 장치에 대해 함께 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 모형 제작 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 모형 제작 방법은 내부 몰드 준비 단계(S10), 외부 몰드 준비 단계(S20), 내부 몰드와 외부 몰드 결합 단계(S30), 수지 주입 및 경화 단계(S40), 외부 몰드 제거 단계(S50) 및 내부 몰드 제거 단계(S60)를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 내부 몰드의 형태를 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명에서 일 실시 형태에 따라 제작되는 내부 몰드의 형태를 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명에서 일 실시 형태에 따라 제작된 내부 몰드의 내부 구조를 나타낸 예시도이다.

도 2를 참조하면, 내부 몰드 준비 단계(S10)에서는 신체 중 일부에 대응되는 모형(팬텀) 제작을 위한 내부 몰드(100)를 준비할 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따라 제작되는 모형은 내부에 공간이 형성된 장기 또는 혈관일 수 있다. 하지만 본 발명에서 이를 구체적으로 한정하는 것은 아니다.

여기서, 도 2에 도시된 내부 몰드(100)는 장기 중 "위"를 제작하기 위한 형상으로 준비될 수 있다. 여기서, 내부 몰드(100)는 장기의 내부 질감(texture)을 표현하기 위해 외표면에 장기의 주름 등과 같은 질감이 형성될 수 있다.

내부 몰드(100)는 장기의 형상을 표현하기 위한 내부 제1영역(110)과 내부 제1영역(110)의 외측에 배치된 적어도 하나의 내부 제2영역(120, 130)을 포함할 수 있다.내부 제2영역(120, 130)은 후술할 외부 몰드의 외부 제2영역과 직접 맞닿을 수 있고, 이를 통해 내부 제2영역(120, 130)은 외부 몰드와 간격을 유지하기 위한 간격 유지 기능을 수행할 수 있다.

여기서, 내부 제2영역(120, 130)은 외표면이 복수의 모서리를 갖는 다각형의 형태로 구성될 수 있다. 이를 통해, 내부 몰드(100)와 외부 몰드가 뒤틀리지 않고 상호 간격을 유지할 수 있다.

한편, 내부 몰드(100)는 신체 모형 제작 후, 용해되어 재활용될 수 있다.

여기서, 내부 몰드(100)는 물 또는 알코올과 같은 용매에 의해 용해되는 것이 바람직하다. 구체적인 일 예로 내부 몰드(100)는 물에 용해될 수 있는 PVA(폴리비닐 알코올, polyvinyl alcohol)과 같은 조성물로 구성될 수 있다.

내부 제2영역(120, 130)은 적어도 한 쌍으로 구성되는 것이 바람직하다.

여기서, 내부 제2영역(120, 130)은 내부 제2-1영역(120)과 내부 제2-2영역(130)을 포함할 수 있다.

내부 제2-1영역(120)은 내부 제1영역(110)의 일측(선단)에 배치될 수 있고, 내부 제2-2영역(130)은 내부 제1영역(110)의 타측(후단)에 배치될 수 있다.

한편, 내부 제2-1영역(120)은 경화성 수지가 주입되는 주입 통로로 사용될 수 있고, 내부 제2-2영역(130)은 경화성 수지 주입 시, 공기 배출 통로로 사용될 수 있다,

여기서, 내부 제2-2영역(130)은 주입되는 경화성 수지가 배출되지 않고, 공기만 배출되도록 통로의 직경이 설정될 수 있다.

또한, 내부 제1영역(110)에서 내부 제2-2영역(130)은 용매 주입 통로로 사용될 수 있고, 내부 제1영역(110)에서 내부 제2-1영역(120)은 용매 및 내부 몰드 조성물의 배출 통로로 사용될 수 있다.

따라서, 내부 제2-2영역(130)으로 용매를 주입하면, 내부 제2-1영역(120)으로 용매와 함께 용해된 내부 몰드 조성물이 배출될 수 있다.

또한, 내부 제2영역이 복수인 경우 쌍을 지어 주입 통로와 배출 통로를 이룰 수도 있고, 복수의 주입 통로와 하나의 배출 통로를 이룰 수도 있다.

여기서, 선단 측의 내부 제2-1영역(120)은 경화성 수지 및 용매의 주입이 용이할 수 있도록 깔때기 형상을 가질 수 있다.

한편, 내부 제2-1영역(120)은 선단과 후단을 관통하는 관통홀(도 6의 121) 및 외측면을 관통하도록 형성된 내부 고정홀(도 6의 122)을 포함할 수 있다.

물론 여기서 도시하지 않았지만, 내부 제2-2영역(130)에는 외측면을 관통하도록 형성된 내부 고정홀(도 9의 132)을 포함할 수 있다.

여기서, 내부 몰드(100)와 외부 몰드가 결합되는 경우, 관통홀(121)은 내부 몰드(100)의 내부 제1영역(110)과 외부 몰드의 외부 제1영역 사이의 이격 공간과 연통될 수 있다.

한편, 관통홀(121)은 복수로 형성될 수 있으며, 이 중 일부는 공기 배출을 위한 공기 배출구로 기능할 수 있다.

한편, 관통홀(121)은 외측(선단)의 두께가 내측(후단)의 두께보다 크게 형성되어 경화성 수지의 주입이 용이하게 할 수 있다. 이는 도 8을 참조하여 다시 설명한다.

내부 고정홀(122)에는 고정부재가 삽입되어, 내부 몰드(100)과 외부 몰드(200)이 뒤틀리는 것을 방지할 수 이다. 이는 도 6 및 도 7을 참조하여 이하에서 후술한다.

도 3을 참조하면, 내부 몰드(100)는 3D 프린터를 통해 준비될 수 있다.

상술한 바와 같이, 내부 몰드(100)는 물 또는 알코올과 같은 용매에 의해 용해될 수 있는 조성물을 재료로 제작될 수 있다.

도 4를 참조하면, 내부 몰드(100)는 FDM 방식의 3D 프린터로 제작될 수 있으며, 속이 빈 격자구조(111)로 형성될 수 있다.

이를 통해, 내부 몰드(100)의 구조적 강도를 유지하면서, 사용되는 조성물을 절감할 수 있다.

한편, 도시하지 않았지만, 내부 몰드(100)는 3D 프린터로 제작된 후 전기 인두, 물 또는 사포 등을 통해 외표면의 형상이 일부 변경될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 외부 몰드의 형태를 나타낸 예시도이다.

도 5를 참조하면 외부 몰드 준비 단계(S20)에서는 신체 중 일부에 대응되는 모형(팬텀) 제작을 위한 외부 몰드(200)를 준비할 수 있다.

외부 몰드(200)는 상호 분리 및 결합될 수 있는 제1외부 몰드(210) 및 제2외부 몰드(220)를 포함할 수 있다.

제1외부 몰드(210)와 제2외부 몰드(220) 각각은 장기의 형상을 표현하기 위한 외부 제1영역(211, 221)과 외부 제1영역(211, 221)의 외측에 배치된 적어도 하나의 외부 제2영역(214, 215, 224, 225)을 포함할 수 있다.

또한, 제1외부 몰드(210)와 제2외부 몰드(220) 각각은 상호 결합하기 위해, 테두리를 따라 형성된 플렌지(212, 222)와 플렌지(212, 222) 각각에 형성된 복수의 결합홀(213, 223)을 포함할 수 있다.

도시하지 않았지만, 결합홀(213, 223)에는 결합부재(미도시)가 삽입되어, 제1외부 몰드(210)와 제2외부 몰드(220)가 상호 결합 및 분리가 용이할 수 있다.

여기서, 결합부재(미도시)는 볼트와 너트의 결합으로 구성될 수 있다.

외부 제1영역(211, 221)은 내부 제1영역(110)에 대응되는 영역이고, 외부 제2영역(214, 215, 224, 225)은 내부 제2영역(120, 130) 각각에 대응되는 영역이고,

외부 몰드(200)는 3D 프린터를 통해 준비될 수 있다.

여기서, 외부 몰드(200)는 용매에 용해되지 않으며, 경도 및 강도가 우수한 조성물로 제작되는 것이 바람직하다.

또한, 외부 몰드(200)는 내구성이 우수하여 하므로, 내부 몰드(100)의 제작 방법과 상이한 3D 프린팅 방식이 적용되는 것이 바람직하다.

일 예로, 외부 몰드(200)는 SLA 방식의 3D 프린터로 제작될 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에서, 외부 몰드와 외부 몰드가 결합한 형태를 나타낸 예시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 내부 몰드와 외부 몰드 결합 단계(S30)에서는 준비된 내부 몰드(100)와 외부 몰드(200)를 결합한다.

여기서, 내부 몰드(100)는 외부 몰드(200)의 내측에 배치하고, 제1외부 몰드(210)와 제2외부 몰드(220)를 결합하는 방식으로 내부 몰드(100)와 외부 몰드(200)를 상호 결합할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 내부 몰드(100)의 내부 제1영역(110)은 외부 몰드(200)의 외부 제1영역(211, 221) 각각과 이격되어, 사이에 이격 공간(S)을 형성할 수 있다.

또한, 내부 몰드(100)의 내부 제2영역(120, 130) 각각은 외부 몰드(200)의 외부 제2영역(214, 215, 224, 225) 각각에 맞닿을 수 있다.

즉, 내부 제2영역(120, 130)은 외부 몰드(200)와 간격을 유지하기 위한 간격 유지 기능을 수행할 수 있고, 내부 몰드(100)와 외부 몰드(200)가 뒤틀리지 않도록 뒤틀림 방지 기능을 수행할 수 있다.

또한, 외부 몰드(200)의 외부 제2영역(214, 215, 224, 225) 각각에는 내부 고정홀(122)에 대응되도록 관통되어 형성된 외부 고정홀(214a, 215a, 224a, 225a)이 형성될 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이, 고정부재(1)가 외부 고정홀(214a, 215a, 224a, 225a)과 내부 고정홀(122, 132) 각각을 관통하여 삽입될 수 있다. 이를 통해, 내부 몰드(100)과 외부 몰드(200)가 보다 견고하게 고정될 수 있고, 경화성 수지 주입 및 경화 시, 내부 몰드(100)과 외부 몰드(200)가 뒤틀리는 것을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에서, 주입되어 경화된 경화성 수지의 형태를 나타낸 예시도이다.도 8을 참조하면, 수지 주입 및 경화 단계(S40)에서는 내부 몰드(100)와 외부 몰드(200) 사이의 이격 공간(S)에 경화성 수지(300)를 주입한 후 이를 경화시킬 수 있다.

한편, 경화성 수지(300)는 경화된 후, 신체 모형(300)을 생성하는 바, 이하에는 경화성 수지(300)와 신체 모형(300)을 혼용하여 설명한다.

경화성 수지(300)는 시간, 온도 또는 빛에 의해 경화될 수 있는 고분자 수지 또는 열에 의해 녹는 열경화성 수지일 수 있다.

여기서, 경화성 수지(300)를 선택함으로써 이후에 생성되는 신체 모형의 경도 또는 색상을 제어할 수 있다.

구체적인 일 실시예에서는 경화성 수지(300)는 실리콘(silicone)으로 구성될 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.

한편, 상술한 바와 같이, 경화성 수지(300)는 관통홀(121)을 통해 내부 제1영역(110)과 외부 몰드(200)의 외부 제1영역(211, 221) 사이의 이격 공간(S)에 주입될 수 있다.

한편, 경화된 신체 모형(300)은 실제 신체 모형 영역(310)과 관통홀(121)의 형상과 대응되는 주입 영역(320)을 포함할 수 있다.

주입 영역(320)은 관통홀(121)의 형상에 대응될 수 있는 바, 상술한 바와 같이 외측(선단)의 두께(T1)가 내측(후단)의 두께(T2)보다 크게 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에서, 용매 주입 부재를 통해 내부 제2영역과 호스가 연통된 형태를 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에서, 내부 몰드 및 외부 몰드를 제거 후 생성된 신체 모형의 형태를 나타낸 예시도이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 외부 몰드 제거 단계(S50) 및 내부 몰드 제거 단계(S60)에서는 경화되어 신체 모형(300)을 외부로 배출하기 위해, 외부 몰드(200) 및 내부 몰드(100)를 제거할 수 있다.

여기서, 외부 몰드 제거 단계(S50)와 내부 몰드 제거 단계(S60)는 순차적으로 수행될 수도 있고, 순서가 바뀌어 내부 몰드 제거 단계(S60)를 수행한 후 외부 몰드 제거 단계(S50)를 수행할 수도 있다.

외부 몰드 제거 단계(S50)에서는 플렌지(212, 222) 각각에 형성된 복수의 결합홀(213, 223)에 삽입된 결합 부재를 제거함으로써, 제1외부 몰드(210) 및 제2외부 몰드(220)를 분리할 수 있고, 이후 신체 모형(300)을 외부로 노출할 수 있다.

내부 몰드 제거 단계(S60)에서는 신체 모형(300)의 내부에 용매를 주입하여 내부 몰드(100)를 용해시켜 제거할 수 있다.

상술한 바와 같이, 용매는 내부 제1영역(110)의 선단 측에 배치된 내부 제2영역(120)으로 주입되어, 내부 제1영역(110)의 후단 측에 배치된 내부 제2영역(130)으로 배출될 수 있다.

한편, 도 9를 참조하면, 내부 몰드 제거 단계(S60)에서는 용매 주입 부재(400)를 통해, 내부 몰드(100)에 용매를 주입할 수 있다.

용매 주입 부재(400)는 내부 제2-2영역(130)과 호스(10)를 연통할 수 있다.

용매 주입 부재(400)는 내부 제2-2영역(130)의 홈(131)에 삽입되는 제1영역(410), 제1영역(410) 보다 직경이 크게 형성되어 일방향으로 이동을 억제하는 제2영역(420) 및 호스(10)의 내부(11)에 삽입되는 제3영역(430), 제1영역(410), 제2영역(420) 및 제3영역(430)의 내부를 관통하는 중공홀(440) 및 제3영역(430)에 호스(10)를 고정하는 고정핀(450)을 포함할 수 있다.

제1영역(410)은 외주면에서 외측으로 돌출된 적어도 하나의 돌기(411)를 포함할 수 있다.

돌기(411)는 내부 제2-2영역(130)의 내부 고정홀(132)에 삽입되어 고정될 수 있다.

즉, 내부 제2-2영역(130)의 내부 고정홀(132)은 수지 주입 및 경화 단계(S40)에서 경화성 수지(300) 공기 배출 통로로 기능한 후, 내부 몰드 제거 단계(S60)에서는 용매 주입 부재(400) 및 호스(10)를 고정하는 기능을 수행할 수 있다. 한편, 호스(10) 및 용매 주입 부재(400)를 통해 주입되는 용매는 신체 모형(300)의 내부에 주입될 수 있으며, 주입된 용매는 내부 몰드(100)의 내부 제1영역(110)을 용해시킬 수 있다.

용해된 내부 제1영역(110)은 용매와 함께 후단의 내부 제2-1영역(120) 측으로 배출될 수 있다.

이후, 내부 제2영역(120, 130)은 용매에 용해될 수도 있으나, 신체 모형(300)에서 물리적으로 분리될 수 있다.

이를 통해, 도 10과 같은 신체 모형(300)을 제조할 수 있다.

한편, 도 10은 신체 모형(300)의 내부를 보여주기 위해, 절단한 상태를 나타낸 것일 뿐, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 신체 모형(300)은 절단선 없이 내표면 및 외표면에 질감을 표현할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100: 내부 몰드
200: 외부 몰드
300: 경화성 수지
400: 용매 주입 부재

Claims

장기의 형상을 표현하기 위한 내부 제1영역과 상기 내부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 내부 제2영역을 포함하는 내부 몰드; 및
상기 내부 몰드를 에워싸며, 외부 제1영역과 상기 외부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 외부 제2영역을 포함하는 외부 몰드; 를 포함하고,
상기 외부 제1영역은, 상기 내부 제1영역을 에워싸며 상기 내부 제1영역과 이격되고,
상기 외부 제2영역은 상기 내부 제2영역을 에워싸고, 상기 내부 제2영역과 맞닿고,
상기 내부 몰드는 용매에 의해 용해되고,
상기 내부 몰드는 3D 프린터를 이용해 형성된
상기 내부 몰드는 속이 빈 격자구조를 갖고,
상기 내부 제2영역은 외표면이 복수의 모서리를 갖는 다각형의 형태로 구성되고, 내부 몰드는 신체 모형 제작 후, 용해되어 재활용되고,
상기 내부 제2영역은 일단에 배치되는 내부 제2-1영역과 타단에 배치되는 내부 제2-2영역을 포함하고,
상기 내부 제2-1영역 및 내부 제2-2영역 각각은 적어도 하나의 내부 고정홀을 포함하고,
일단이 상기 내부 제2-2영역의 내측에 삽입되고 타단이 용매를 주입하는 호스에 삽입되어, 상기 내부 제2-2영역과 상기 호스를 연통하는 용매 주입 부재;를 더 포함하고,
상기 용매 주입 부재는 일단 영역에서 상부로 돌출된 돌기를 포함하고,
상기 용매 주입 부재의 일단이 상기 내부 제2-2영역의 내측에 삽입될 시, 상기 돌기는 상기 내부 제2-2영역의 내부 고정홀에 삽입되는 신체 모형 제작 장치.
제 1항에 있어서,
상기 내부 제2영역은 선단과 후단을 관통하는 적어도 하나의 관통홀을 포함하고,
상기 관통홀은 상기 내부 제1영역과 상기 외부 제1영역 사이의 이격 공간에 연통되고,
상기 관통홀을 통해 상기 이격 공간에 경화성 수지가 주입되는 신체 모형 제작 장치.
제 2항에 있어서,
상기 외부 제2영역은 적어도 하나의 외부 고정홀을 포함하고,
상기 내부 제2-1영역의 내부 고정홀과 상기 외부 고정홀은 상호 대응되고,
상기 외부 고정홀과 상기 내부 제2-1영역의 내부 고정홀에 삽입된 고정부재;를 더 포함하는 신체 모형 제작 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 내부 몰드는 PVA(폴리비닐 알코올, polyvinyl alcohol)인 신체 모형 제작 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 외부 몰드는 3D 프린터를 이용해 형성되며,
상기 내부 몰드를 형성하는 3D 프린팅 방식은, 상기 외부 몰드를 형성하는 3D 프린팅 방식과 상이한 신체 모형 제작 장치.
삭제
(A) 장기의 형상을 표현하기 위한 내부 제1영역과 상기 내부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 내부 제2영역을 포함하는 내부 몰드를 준비하는 단계;
(B) 상기 내부 몰드를 에워싸는 형상을 가지며, 외부 제1영역과 상기 외부 제1영역의 외측에 배치된 적어도 하나의 외부 제2영역을 포함하는 외부 몰드를 준비하는 단계;
(C) 상기 외부 제1영역이 상기 내부 제1영역과 이격되고, 상기 외부 제2영역이 상기 내부 제2영역에 맞닿도록 상기 내부 몰드와 상기 외부 몰드를 결합하는 단계;
(D) 상기 내부 제1영역과 상기 외부 제1영역 사이의 이격 공간에 경화성 수지가 주입하고, 상기 경화성 수지를 경화하여 신체 모형을 생성하는 단계; 및
(E) 경화된 상기 신체 모형 내부에 용매를 주입하여, 상기 내부 몰드를 제거하는 단계; 를 포함하고,
상기 (A) 단계에서, 상기 내부 몰드는 3D 프린터를 이용해 형성되고,
상기 (A) 단계에서, 상기 내부 몰드는 속이 빈 격자구조를 갖고,
상기 내부 제2영역은 외표면이 복수의 모서리를 갖는 다각형의 형태로 구성되고, 내부 몰드는 신체 모형 제작 후, 용해되어 재활용되고,
상기 내부 제2영역은 일단에 배치되는 내부 제2-1영역과 타단에 배치되는 내부 제2-2영역을 포함하고,
상기 내부 제2-1영역 및 내부 제2-2영역 각각은 적어도 하나의 내부 고정홀을 포함하고,
일단이 상기 내부 제2-2영역의 내측에 삽입되고 타단이 용매를 주입하는 호스에 삽입되어, 상기 내부 제2-2영역과 상기 호스를 연통하는 용매 주입 부재;를 더 포함하고,
상기 용매 주입 부재는 일단 영역에서 상부로 돌출된 돌기를 포함하고,
상기 용매 주입 부재의 일단이 상기 내부 제2-2영역의 내측에 삽입될 시, 상기 돌기는 상기 내부 제2-2영역의 내부 고정홀에 삽입되는 신체 모형 제작 방법.
제 9항에 있어서,
상기 (A) 단계에서, 상기 내부 제2영역은 선단과 후단을 관통하는 적어도 하나의 관통홀을 포함하고,
상기 (C) 단계에서, 상기 관통홀은 상기 이격 공간에 연통되고,
상기 (D) 단계에서, 상기 관통홀을 통해 상기 이격 공간에 경화성 수지를 주입하는 신체 모형 제작 방법.
제 10항에 있어서,
상기 (B) 단계에서, 상기 외부 제2영역은 적어도 하나의 외부 고정홀을 포함하고,
상기 (C) 단계에서, 상기 내부 제2-1영역의 내부 고정홀과 상기 외부 고정홀은 상호 대응되도록 배치되고,
상기 (C) 단계에서, 고정부재를 상기 외부 고정홀과 상기 내부 제2-1영역의 내부 고정홀에 삽입하는 신체 모형 제작 방법.
삭제
제 9항에 있어서,
상기 (A) 단계에서, 상기 내부 몰드는 PVA(폴리비닐 알코올, polyvinyl alcohol)인 신체 모형 제작 방법.
삭제
제 9항에 있어서,
상기 (B) 단계에서, 상기 외부 몰드는 3D 프린터를 이용해 형성되며,
상기 내부 몰드를 형성하는 3D 프린팅 방식은, 상기 외부 몰드를 형성하는 3D 프린팅 방식과 상이한 신체 모형 제작 방법.
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