KR20210084071A - Manufacturing and construction system of irregularly panel for using 3d printing - Google Patents

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KR20210084071A
KR20210084071A KR1020190177001A KR20190177001A KR20210084071A KR 20210084071 A KR20210084071 A KR 20210084071A KR 1020190177001 A KR1020190177001 A KR 1020190177001A KR 20190177001 A KR20190177001 A KR 20190177001A KR 20210084071 A KR20210084071 A KR 20210084071A
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KR
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panel
atypical
printing
finishing material
production
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KR1020190177001A
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박지윤
조진만
이태희
임현수
이성호
황병연
정성주
김지민
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순천향대학교 산학협력단
주식회사 종합건축사사무소 디에스그룹
지인디자인(주)
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Abstract

The present invention relates to a system for manufacturing and constructing an irregular panel using three-dimensional printing which can easily realize a design by using an irregular panel for constructing a wall of an irregular structure in the indoor construction field by easily producing the irregular panel by using three-dimensional printing. To this end, the system for manufacturing and constructing an irregular panel by using three-dimensional printing comprises: an irregular panel design step for production of an irregular panel by using three-dimensional printing; an irregular panel production step of producing the designed irregular panel by using three-dimensional printing; and a construction step of connecting the produced irregular panel to a form panel to construct a finishing material of an irregular structure.

Description

3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템{MANUFACTURING AND CONSTRUCTION SYSTEM OF IRREGULARLY PANEL FOR USING 3D PRINTING}Atypical panel production and construction system using 3D printing {MANUFACTURING AND CONSTRUCTION SYSTEM OF IRREGULARLY PANEL FOR USING 3D PRINTING}

본 발명은 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for producing and constructing atypical panels using 3D printing.

최근 들어, 건축물의 외측면을 철이나 알루미늄 또는 유리 등의 다양한 재질의 패널로 마감하는 경우가 늘어가고 있다.In recent years, the case of finishing the outer surface of a building with a panel of various materials such as iron, aluminum, or glass is increasing.

그리고, 이러한 건축물은 건축물이 복잡한 기하학적 형태로 구성됨에 따라, 이러한 패널의 형태 역시, 건축물의 형태에 따라, 불규칙한 비정형 곡면형태로 제작된다.And, as such a building is composed of a complex geometric shape, the form of such a panel is also produced in an irregular atypical curved shape according to the shape of the building.

즉, 비정형을 활용한 디자인은 최근 다양한 곳에서 이루어지고 있고, 많은 관심을 받고 있다. 이를 통해 다양한 건축물과 공공시설물이 제작되고 있으며, 다양한 기술을 통해 구현되고 있으나 시공방법에 있어 많은 문제점이 나타나고 있기 때문에 실질적으로 구현되기는 어려운 실정이다.In other words, designs using irregularities are being made in various places recently and are receiving a lot of attention. Through this, various buildings and public facilities are being manufactured, and although they are implemented through various technologies, it is difficult to actually implement them because there are many problems in the construction method.

상기와 같은 비정형 디자인의 구현은 비정형 패널이나 마감재를 생산하여야 하지만 정형적인 생산 방식과는 많은 차이가 있기 때문에 생산 시 시간 및 비용이 과도하게 소요되어 경제적인 측면에서 문제가 있다.The implementation of the atypical design as described above requires the production of an atypical panel or finishing material, but since it is very different from the regular production method, it takes too much time and cost for production, and there is a problem in economic terms.

종래의 비정형 디자인 구현을 위한 생산 부분에서는 기본적으로 마감재 CNC 가공, 형태가공, 접합부 제작 등 다수의 고정을 통해 비정형 패널을 생산하고 있으나, 비정형 패널의 생산 시 많은 시간과 노력이 소요되고 있는 실정이다.In the production part for the realization of the conventional atypical design, the atypical panel is basically produced through a number of fixings such as CNC machining of finishing materials, shape processing, and joint production, but a lot of time and effort is required in the production of the atypical panel.

종래의 시공방법에서는 스페이스 프레임 패널의 전체적인 형태와 구조를 선시공 후, 패널을 부착하는 방법으로 시공하는데, 이 경우 높은 기술과 많은 시간 투자로 이루어지기 때문에 공사비용이 과도하다는 문제가 있었다.In the conventional construction method, the overall shape and structure of the space frame panel is pre-constructed and then the panel is attached. In this case, there is a problem that the construction cost is excessive because it is made with high technology and a lot of time investment.

또한, 종래의 시공방법으로는 공기산정 및 공기단축이 어렵고 오히려 현장사정에 따라 공기가 무한정 늘어나는 문제점이 지적되어 왔다.In addition, it has been pointed out that it is difficult to calculate and shorten the construction period with the conventional construction method, and rather the problem that the construction period increases indefinitely according to site conditions.

대한민국 등록특허공보 제10-1914525호(발명의 명칭: 공종별 분리가 가능한 콘트롤 포인트 기반 비정형 외장패널의 3D 프린팅 시스템 및 방법, 2018. 04. 09. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1914525 (Title of the invention: 3D printing system and method for a control point-based atypical exterior panel that can be separated by work type, published on April 09, 2018) 대한민국 등록특허공보 제10-1911405호(발명의 명칭: MPF 기반 비정형 외장패널 3D 프린팅 시스템 및 방법, 2018. 04. 09. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1911405 (Title of the invention: MPF-based atypical exterior panel 3D printing system and method, published on 04. 09. 2018)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 실내 건축분야에서 비정형 구조물의 벽면을 시공하기 위한 비정형 패널을 3D 프린팅을 이용하여 보다 용이하게 생산함으로써 비정형 패널을 활용한 디자인을 쉽게 구현할 수 있도록 된 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created in consideration of the above points, and by using 3D printing to more easily produce an atypical panel for constructing the wall of an atypical structure in the field of indoor construction, it is possible to easily implement a design using the atypical panel. An object of the present invention is to provide an atypical panel production and construction system using 3D printing.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템은 3D 프린팅을 활용하여 비정형 패널의 생산을 위한 비정형 패널 설계단계, 설계된 상기 비정형 패널을 3D 프린터를 이용하여 생산하는 비정형 패널 생산단계, 및 생산된 상기 비정형 패널을 거푸집 패널에 연결하여 비정형 구조물의 마감재를 시공하는 시공단계를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment for achieving the above object of the present invention, the atypical panel production and construction system using 3D printing according to the present invention is an atypical panel design step for the production of an atypical panel using 3D printing, the designed the atypical panel It may include an atypical panel production step of producing the panel using a 3D printer, and a construction step of connecting the produced atypical panel to a formwork panel to construct a finishing material for the atypical structure.

상기 비정형 패널은 상기 마감재의 외측을 이루고, 상기 마감재 표면의 형태와 표면에 대한 구조물을 덧대어 상기 마감재 표면에 구조물을 설치하며, 상기 마감재의 테두리에도 구조물을 설치할 수 있다.The atypical panel forms the outside of the finishing material, and the structure is installed on the surface of the finishing material by adding a structure for the shape and surface of the finishing material, and a structure can be installed on the edge of the finishing material.

상기 마감재와 마감재를 연결부재를 통해 연결하고, 상기 마감재와 마감재 사이의 거리가 최소가 되도록 배치할 수 있다.The finishing material and the finishing material may be connected through a connecting member, and the distance between the finishing material and the finishing material may be minimized.

상기 마감재의 세로 생산 방식에서 연속된 2개의 상기 마감재를 생산하고, 상기 마감재와 마감재를 서로 연결하는 구조이다.In the vertical production method of the finishing material, two consecutive finishing materials are produced, and the finishing material and the finishing material are connected to each other.

상기 마감재 시공단계에서 실내 벽체, 상기 거푸집 패널, 3D 프린팅을 활용한 조인트, 및 상기 비정형 패널을 서로 결합하는 구조이다.In the finishing material construction step, the interior wall, the formwork panel, a joint using 3D printing, and the atypical panel are combined with each other.

상기 거푸집 패널은 알루미늄 프로파일, ㄱ자 형태의 결속물, 및 상기 3D 프린팅을 활용한 조인트를 포함할 수 있다.The formwork panel may include an aluminum profile, a L-shaped binder, and a joint using the 3D printing.

상기 알루미늄 프로파일에 복수개의 프로파일 조인트가 설치되고, 상기 비정형 패널에 상기 프로파일 조인트와 대응되는 패널 조인트가 복수개 설치되어, 상기 알루미늄 프로파일에 상기 비정형 패널을 연결할 수 있다.A plurality of profile joints may be installed on the aluminum profile, and a plurality of panel joints corresponding to the profile joints may be installed on the atypical panel to connect the atypical panel to the aluminum profile.

본 발명에 따른 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템에 따르면, 비정형 패널의 생산 시 생산공정을 축소시켜 보다 경제적으로 비정형 패널을 생산함과 아울러 비정형 디자인 구조물의 시공을 용이하게 할 수 있다.According to the atypical panel production and construction system using 3D printing according to the present invention, it is possible to reduce the production process during the production of the atypical panel to produce the atypical panel more economically and to facilitate the construction of the atypical design structure.

또한, 3D 프린팅을 이용하여 비정형 마감재를 보다 손쉽게 생산함으로써 비정형 패널을 이용한 구조물의 시공을 편리하게 진행할 수 있고, 일자형태의 구조를 이루는 비정형 패널을 제작하고 제작된 구조에 각기 크기가 다른 조인트를 통해 시공함으로써 비정형 구조물의 비교적 쉽고 빠른 시간 내에 시공할 수 있다.In addition, by using 3D printing to produce atypical finishing materials more easily, the construction of structures using atypical panels can be conveniently carried out, and atypical panels that form a straight structure are manufactured through joints of different sizes in the manufactured structure. By constructing it, it is possible to construct atypical structures in a relatively easy and quick time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비정형 패널을 이용한 시공구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing an atypical panel using 3D printing according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a construction structure using an atypical panel according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.Hereinafter, an embodiment of an atypical panel production and construction system using 3D printing according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. At this time, the present invention is not limited or limited by the examples. In addition, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations may be omitted in order to clarify the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널을 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비정형 패널을 이용한 시공구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing an atypical panel using 3D printing according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a construction structure using an atypical panel according to an embodiment of the present invention.

도 1과 도 2를 참조하면, 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템은 비정형 패널(1)을 설계하고, 설계된 비정형 패널(1)을 생산하며, 생산된 비정형 패널(1)을 시공하는 과정이다.1 and 2, the atypical panel production and construction system using 3D printing designs the atypical panel (1), produces the designed atypical panel (1), and the process of constructing the produced atypical panel (1) to be.

본 실시예에서, 상기 비정형 패널(1)의 설계단계는 3D 프린팅을 활용하여 비정형 패널(1)의 생산을 위해 진행되고, 상기 비정형 패널 생산단계는 설계된 비정형 패널(1)을 3D 프린터를 이용하여 생산하는 과정이며, 상기 시공단계는 생산된 상기 비정형 패널(1)을 거푸집 패널(10)에 연결하여 비정형 구조물의 마감재를 시공하는 과정이다.In this embodiment, the designing step of the atypical panel 1 is carried out for the production of the atypical panel 1 using 3D printing, and the atypical panel production step is the designed atypical panel 1 using a 3D printer. It is a production process, and the construction step is a process of connecting the produced atypical panel 1 to the formwork panel 10 to construct the finishing material of the atypical structure.

상기 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템은 비정형 패널(1)의 생산 공정을 축소시킴과 아울러 생산된 비정형 패널(1)을 활용한 마감재 시공을 보다 용이하게 수행할 수 있다.The atypical panel production and construction system using the 3D printing can reduce the production process of the atypical panel 1 and more easily perform the finishing material construction using the produced atypical panel 1 .

또한, 상기 비정형 패널(1)은 상기 마감재의 외측을 이루고, 상기 마감재 표면의 형태와 표면에 대한 구조물을 덧대어 상기 마감재 표면에 구조물을 설치하며, 상기 마감재의 테두리에도 구조물을 설치할 수 있다.In addition, the atypical panel 1 forms the outside of the finishing material, and the structure for the shape and surface of the finishing material is added to install the structure on the surface of the finishing material, and the structure can also be installed on the edge of the finishing material.

이를 통해 다양한 형상의 비정형 구조물을 시공할 수 있고, 외관이 미려한 디자인을 갖는 비정형 구조물을 보다 용이하게 시공할 수 있다.Through this, it is possible to construct an atypical structure of various shapes, and it is possible to more easily construct an atypical structure having a design with a beautiful appearance.

본 실시예에서, 상기 마감재와 마감재를 연결부재(도시되지 않음)를 통해 연결하고, 상기 마감재와 마감재 사이의 거리가 최소가 되도록 배치하며, 상기 마감재의 세로 생산 방식에서 연속된 2개의 마감재를 생산하고, 상기 마감재와 마감재를 서로 연결할 수 있다.In this embodiment, the finishing material and the finishing material are connected through a connecting member (not shown), arranged so that the distance between the finishing material and the finishing material is minimized, and two consecutive finishing materials are produced in the vertical production method of the finishing material and the finishing material and the finishing material may be connected to each other.

즉, 상기와 같은 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템을 통해 상기 비정형 패널(1)을 쉽게 생산할 수 있고, 상기 비정형 패널(1)을 이용한 마감재의 시공을 통해 실내 건축에서 비정형 패널(1)을 이용한 구조물을 실제적으로 구현할 수 있다.That is, the atypical panel 1 can be easily produced through the atypical panel production and construction system using 3D printing as described above, and the atypical panel 1 in indoor construction through the construction of a finishing material using the atypical panel 1 The structure using

또한, 상기 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템의 마감재 시공단계에서 실내 벽체, 상기 거푸집 패널(10), 3D 프린팅을 활용한 조인트, 및 상기 비정형 패널(1)을 서로 결합할 수 있고, 상기 거푸집 패널(10)은 알루미늄 프로파일(20), ㄱ자 형태의 결속물(30), 및 상기 3D 프린팅을 활용한 조인트를 포함할 수 있다.In addition, in the finishing material construction stage of the atypical panel production and construction system using the 3D printing, the indoor wall, the formwork panel 10, the joint using 3D printing, and the atypical panel 1 can be combined with each other, and the The formwork panel 10 may include an aluminum profile 20 , a L-shaped binder 30 , and a joint utilizing the 3D printing.

즉, 상기 알루미늄 프로파일(20)에 복수개의 프로파일 조인트(20a)가 설치되고, 상기 비정형 패널(1)에 상기 프로파일 조인트(20a)와 대응되는 패널 조인트(1a)가 복수개 설치되어, 상기 알루미늄 프로파일(20)에 상기 비정형 패널(1)을 연결할 수 있다.That is, a plurality of profile joints 20a are installed in the aluminum profile 20, and a plurality of panel joints 1a corresponding to the profile joint 20a are installed in the atypical panel 1, so that the aluminum profile ( 20) can be connected to the atypical panel (1).

상기 거푸집 패널(10)과 비정형 패널(1)을 조립하는 구조는 상기 알루미늄 프로파일(20)에 설치된 복수개의 결속물(30)을 통해 비정형 패널(1)을 연결할 수 있고, 상기 프로파일 조인트(20a)와 패널 조인트(1a)를 서로 결합시켜 상기 알루미늄 프로파일(20)에 비정형 패널(1)을 고정할 수 있다.The structure for assembling the formwork panel 10 and the atypical panel 1 can connect the atypical panel 1 through a plurality of binders 30 installed on the aluminum profile 20, and the profile joint 20a) and the panel joint 1a may be coupled to each other to fix the atypical panel 1 to the aluminum profile 20 .

또한, 상기 거푸집 패널(10)과 비정형 패널(1) 사이에는 복수개의 간격재(40)가 설치되어 거푸집 패널(10)과 비정형 패널(1) 사이에 간격을 유지하되, 상기 간격은 최소화됨이 바람직하다.In addition, a plurality of spacers 40 are installed between the formwork panel 10 and the atypical panel 1 to maintain a gap between the formwork panel 10 and the atypical panel 1, but the gap is minimized desirable.

상기 마감재는 일자형을 이루는 알루미늄 프로파일(20)을 이용하여 크기가 다른 조인트를 통해 시공할 수 있기 때문에 비교적 쉽고 빠른 시간 내에 시공할 수 있는 장점이 있다.Since the finishing material can be constructed through joints of different sizes using the aluminum profile 20 forming a straight line, it has the advantage of being relatively easy and quick to construct.

따라서, 상기 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템을 통해 비정형 패널(1)의 생산 시 생산공정을 축소시켜 보다 경제적으로 비정형 패널(1)을 생산함과 아울러 비정형 디자인 구조물의 시공을 용이하게 할 수 있다.Therefore, by reducing the production process during the production of the atypical panel 1 through the atypical panel production and construction system using the 3D printing, the atypical panel 1 can be produced more economically and the construction of the atypical design structure will be facilitated. can

또한, 3D 프린팅을 이용하여 비정형 마감재를 보다 손쉽게 생산함으로써 비정형 패널(1)을 이용한 구조물의 시공을 편리하게 진행할 수 있고, 일자형태의 구조를 이루는 비정형 패널(1)을 제작하고 제작된 구조에 각기 크기가 다른 조인트를 통해 시공함으로써 비정형 구조물()의 비교적 쉽고 빠른 시간 내에 시공할 수 있다.In addition, by using 3D printing to produce an atypical finishing material more easily, the construction of a structure using the atypical panel 1 can be conveniently carried out, and the atypical panel 1 forming a straight-shaped structure is manufactured and applied to the manufactured structure. By constructing through joints of different sizes, it is possible to construct the atypical structure within a relatively easy and quick time.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.In the foregoing, the present invention has been shown and described in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the present invention, but the present invention is not limited to the construction and operation as so shown and described. Rather, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims.

1: 비정형 패널 1a: 패널 조인트
10: 거푸집 패널 20: 알루미늄 프로파일
20a: 프로파일 조인트 30: 결속물
40: 간격재1: Atypical panel 1a: Panel joint
10: formwork panel 20: aluminum profile
20a: profile joint 30: binding material
40: spacer

Claims (7)

3D 프린팅을 활용하여 비정형 패널의 생산을 위한 비정형 패널 설계단계;
설계된 상기 비정형 패널을 3D 프린터를 이용하여 생산하는 비정형 패널 생산단계; 및
생산된 상기 비정형 패널을 거푸집 패널에 연결하여 비정형 구조물의 마감재를 시공하는 시공단계; 를 포함하는 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템.Atypical panel design stage for the production of atypical panels using 3D printing;
an atypical panel production step of producing the designed atypical panel using a 3D printer; and
a construction step of connecting the produced atypical panel to a formwork panel to construct a finishing material for the atypical structure; Atypical panel production and construction system using 3D printing, including. 제 1 항에 있어서,
상기 비정형 패널은 상기 마감재의 외측을 이루고, 상기 마감재 표면의 형태와 표면에 대한 구조물을 덧대어 상기 마감재 표면에 구조물을 설치하며, 상기 마감재의 테두리에도 구조물을 설치하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템.The method of claim 1,
The atypical panel forms the outside of the finishing material, and by adding a structure for the shape and surface of the finishing material surface, the structure is installed on the surface of the finishing material, and the structure is also installed on the edge of the finishing material Using 3D printing Atypical panel production and construction system. 제 1 항에 있어서,
상기 마감재와 마감재를 연결부재를 통해 연결하고, 상기 마감재와 마감재 사이의 거리가 최소가 되도록 배치하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템.The method of claim 1,
Atypical panel production and construction system using 3D printing, characterized in that the finishing material and the finishing material are connected through a connecting member and the distance between the finishing material and the finishing material is minimized. 제 3 항에 있어서,
상기 마감재의 세로 생산 방식에서 연속된 2개의 상기 마감재를 생산하고, 상기 마감재와 마감재를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템.4. The method of claim 3,
Atypical panel production and construction system using 3D printing, characterized in that producing two consecutive finishing materials in the vertical production method of the finishing materials, and connecting the finishing materials and finishing materials to each other. 제 1 항에 있어서,
상기 마감재 시공단계에서 실내 벽체, 상기 거푸집 패널, 3D 프린팅을 활용한 조인트, 및 상기 비정형 패널을 서로 결합하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템.The method of claim 1,
An atypical panel production and construction system using 3D printing, characterized in that the interior wall, the formwork panel, a joint using 3D printing, and the atypical panel are combined with each other in the finishing material construction step. 제 5 항에 있어서,
상기 거푸집 패널은 알루미늄 프로파일, ㄱ자 형태의 결속물, 및 상기 3D 프린팅을 활용한 조인트를 포함하는 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템.6. The method of claim 5,
The formwork panel is an atypical panel production and construction system using 3D printing, including an aluminum profile, a L-shaped binder, and a joint using the 3D printing. 제 6 항에 있어서,
상기 알루미늄 프로파일에 복수개의 프로파일 조인트가 설치되고, 상기 비정형 패널에 상기 프로파일 조인트와 대응되는 패널 조인트가 복수개 설치되어, 상기 알루미늄 프로파일에 상기 비정형 패널을 연결하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅을 이용한 비정형 패널 생산 및 시공 시스템.7. The method of claim 6,
Atypical panel production using 3D printing, characterized in that a plurality of profile joints are installed in the aluminum profile, and a plurality of panel joints corresponding to the profile joints are installed in the atypical panel, and the atypical panel is connected to the aluminum profile and construction systems.
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