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3D 프린터를 이용하여 피부를 모사하는 팬텀 제조 장치에 있어서,진피층의 혈관병변, 표피층의 색소병변 및 피하지방층 중 적어도 하나의 특성을 모사하기 위한 가소성 유체(plastic fluid)로 이루어진 매질용액에 광 산란 물질 또는 광 흡수 물질이 혼합된 색상 용액이 저장된 펌프부;진피 팬텀층을 제조하는데 사용되며 인체 피부의 광학적 산란 성질을 모사하기 위한 제1 색상 용액과 표피 팬텀층을 제조하는데 사용되며 인체 피부의 광학적 흡수 성질을 모사하기 위한 제2 색상 용액 및 피하 지방 팬텀층을 제조하는데 사용되며 모사 하고자 하는 피부층의 흡수율 및 산란율과 일치시키기 위한 제3 색상 용액을 포함하는 색상 용액을 분사하여 하나 이상의 팬텀층이 형성되도록 상기 3D 프린터와 상기 펌프부를 제어하는 제어부; 및상기 3D 프린터에 연결되어 상기 색상 용액을 압출하는 노즐 팁을 포함하고,상기 제어부는 형성된 팬텀층의 표피에 거칠기를 표현하도록 상기 노즐 팁을 수평 이동 중 상하로 진동하여, 압출된 색상 용액을 사인파, 사각파, 삼각파 중 어느 한 형태로 적층하여 거칠기를 표현하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 장치
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제 1 항에 있어서,상기 펌프부는 혼합된 상기 색상 용액의 온도를 조절하는 온도 조절 모터를 구비하고,상기 제어부는 상기 색상 용액의 농도에 따라 상기 노즐 팁의 지름을 조절하여 압출 속도를 일정하게 제어하는 출력 조절 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 장치
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제 1 항에 있어서,상기 노즐 팁에서 분사된 색상 용액을 경화시키는 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 장치
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제 4 항에 있어서,상기 색상 용액은 상기 광원에 의해서 경화가 유도되는 경화제가 첨가된 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 장치
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제 1 항에 있어서,상기 노즐 팁에서 분사된 색상 용액이 경화되어 하나 이상의 팬텀층이 성형되는 프린트 스테이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 장치
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제 1 항에 있어서,상기 노즐 팁의 압출 구멍은 다각형의 형상인 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 장치
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3D 프린터를 이용하여 피부를 모사하는 팬텀 제조 시스템에 있어서,진피층의 혈관병변, 표피층의 색소병변 및 피하지방층 중 적어도 하나의 특성을 모사하기 위한 가소성 유체(plastic fluid)로 이루어진 매질용액에 광 산란 물질 또는 광 흡수 물질이 혼합 된 색상 용액이 저장된 펌프부;진피 팬텀층을 제조하는데 사용되며 인체 피부의 광학적 산란 성질을 모사하기 위한 제1 색상 용액과 표피 팬텀층을 제조하는데 사용되며 인체 피부의 광학적 흡수 성질을 모사하기 위한 제2 색상 용액 및 피하 지방 팬텀층을 제조하는데 사용되며 모사 하고자 하는 피부층의 흡수율 및 산란율과 일치시키기 위한 제3 색상 용액을 포함하는 색상 용액을 분사하여 하나 이상의 팬텀층이 형성되도록 상기 3D 프린터와 상기 펌프부를 제어하는 제어부;상기 3D 프린터에 연결되어 상기 색상 용액을 압출하는 노즐 팁; 및상기 노즐 팁에서 분사된 색상 용액이 경화되어 성형된 팬텀층의 광학적 성질, 거칠기 정도, 두께 중 어느 하나를 측정하는 검사 장치를 포함하고,상기 제어부는 형성 된 팬텀층의 표피에 거칠기를 표현하도록 상기 노즐팁을 수평 이동 중 상하로 진동하여, 압출된 색상 용액을 사인파, 사각파, 삼각파 중 어느 한 형태로 적층하여 거칠기를 표현하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 시스템
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제 9 항에 있어서,상기 검사 장치는,상기 팬텀층에서 조사된 광을 균일한 광도로서 난반사하기 위한 적분구; 및상기 적분구에서 난반사된 광으로부터 팬텀층의 광학적 성질을 측정하는 광 검출기를 포함하는 분광분석기(spectrophotometer)인 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 시스템
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제 9 항에 있어서,상기 검사 장치는, 상기 팬텀층의 거칠기 정도를 측정하기 위하여 피부소릉(cristae cutis)의 깊이 및 길이를 측정하는 표면 거칠기 미터(roughness meter)인 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 시스템
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제 9 항에 있어서,상기 검사 장치는,조사된 광의 간섭 신호를 이용하여 상기 팬텀층의 두께를 측정하는 광 간섭 단층 촬영 기기(Optical Coherence Tomography, OCT)인 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 시스템
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3D 프린터를 이용하여 피부를 모사하는 팬텀 제조 방법에 있어서, 진피층의 혈관병변, 표피층의 색소병변 및 피하지방층 중 적어도 하나의 특성을 모사하기 위한 가소성 유체(plastic fluid)로 이루어진 매질용액에 광 산란 물질 또는 광 흡수 물질을 혼합하여 진피 팬텀층을 제조하는데 사용되며 인체 피부의 광학적 산란 성질을 모사하기 위한 제1 색상 용액과 표피 팬텀층을 제조하는데 사용되며 인체 피부의 광학적 흡수 성질을 모사하기 위한 제2 색상 용액 및 피하 지방 팬텀층을 제조하는데 사용되며 모사 하고자 하는 피부층의 흡수율 및 산란율과 일치시키기 위한 제3 색상 용액을 포함하는 색상 용액을 제조하는 혼합 단계; 상기 혼합 단계에서 제조된 제1 색상 용액을 압출하여 진피 팬텀층을 제조하는 제1 출력 단계; 및상기 혼합 단계에서 제조된 제2 색상 용액의 압출시 상기 3D 프린터의 노즐 팁을 수평 이동 중 상하로 진동하여, 압출된 색상 용액을 사인파, 사각파, 삼각파 중 어느 한 형태로 적층하여 거칠기를 표현하도록 거칠기가 표현된 표피 팬텀층을 제조하는 제2 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 방법
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제 13 항에 있어서,상기 제1 출력 단계는,상기 진피 팬텀층의 표면에 상기 제1 색상 용액과 다른 색을 갖는 염색 용액을 코팅하여 진피층의 혈관 병변을 표현하는 제1 병변 모사 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 방법
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제 13 항에 있어서,상기 제2 출력 단계는,상기 표피 팬텀층의 표면에 상기 제2 색상 용액과 다른 색을 갖는 염색 용액을 코팅하여 표피층의 색소 병변을 표현하는 제2 병변 모사 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 방법
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제 13 항에 있어서,상기 혼합 단계는,광원에 의한 경화를 유도하기 위해서 상기 색상 용액에 경화제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 방법
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제 13 항에 있어서,상기 제1 출력 단계는,상기 혼합 단계에서 피하 지방층의 특성으로 혼합한 제3 색상 용액을 몰드에서 경화시킨 피하 지방 팬텀층을 제조하고, 제조된 피하 지방 팬텀층의 상부에 상기 제1 색상 용액을 압출하여 진피 팬텀층을 제조하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 방법
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제 13 항에 있어서,상기 제1 출력 단계는, 제조된 진피 팬텀층의 광학적 성질을 측정하여 모사하고자 하는 피부의 광학적 특성에 부적합할 경우 상기 혼합 단계로 되돌아가는 제1 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 방법
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제 13 항에 있어서,상기 제2 출력 단계는,제조된 표피 팬텀층의 광학적 성질을 측정하여 모사하고자 하는 피부의 광학적 특성에 부적합할 경우 상기 혼합 단계로 되돌아가는 제2 측정 단계;상기 제2 측정 단계 이후, 상기 표피 팬텀층의 거칠기 정도를 측정하여, 모사하고자 하는 피부의 거칠기 정도에 부적합할 경우 상기 혼합 단계로 되돌아가는 제3 측정 단계; 및상기 제3 측정 단계 이후, 상기 표피 팬텀층의 두께를 측정하여, 모사하고자 하는 피부의 두께값에 부적합할 경우 상기 혼합 단계로 되돌아가는 제4 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬텀 제조 방법
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