• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.60-67
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• 2015

유한요소모델 개선은 구조물의 설계검증, 손상추적, 내하력 평가 등 다양하게 활용되고 있는 기법이다. 일반적인 유한요소모델 개선은 구조물에서 계측된 가속도응답으로부터 구조물의 고유진동수와 모드형상을 구하고, 이를 바탕으로 모델을 개선하게 된다. 이와 같은 가속도응답기반 유한요소모델 개선은 구조물의 병진 자유도를 고려하기 때문에 물리적인 체계를 추정하는데 있어서 매우 적합하지만, 회전 자유도 상에서 변화하는 구조물의 경계조건을 판별하기에는 어려움이 있다. 최근 센서 기술의 개발로 인하여 저렴한 가격, 높은 정확성의 자이로센서들이 개발되고 있으며, 그에 따라 구조물의 회전 자유도에 관한 정보 획득이 용이해지고 있다. 본 연구에서는 이를 바탕으로 가속도와 각속도 응답을 함께 이용하는 데이터 융합 기반 유한요소모델 개선 기법을 제안하였다. 가속도와 각속도를 모두 활용한 데이터융합기법은, 가속도만 사용한 기존의 유한요소 모델 기법보다 구조물의 경계조건 판별에 정확한 정보를 제공한다. 본 논문에서는 단순보 모델을 이용한 수치 시뮬레이션을 통해서, 제안한 가속도와 각속도 데이터 융합기반의 유한요소모델 개선 기법의 성능을 검증하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권5호
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• pp.865-875
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• 1998

교정이나 악교정 수술 환자에서 치료계획 수립과 치료결과의 평가를 위해서 지금까지 많은 수평기준선이 사용되고 있으나 정확성과 재현성 등의 문제가 존재하고 있으며, 더욱 객관적인 수평기준선이 설정 될 수 있다면 교정학 분야에서 많은 발전이 기대될 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 한국 성인의 부정교합군과 성별에 따른 Sella-Nasion(SN) 평면과 Frankfort-Horizontal(FH) 평면이 이루는 각도 및 FH평면과 다른 수평면 간의 상관 관계를 조사하기 위하여 먼저 임상검사를 시행하여 총 600 여명을 대상으로 측모두부규격 방사선사진을 촬영하였다. 계측결과를 바탕으로 연구대상을 골격성 I급 부정교합군 또는 정상교합군(남 50, 여 50), 골격성 II급 부정교합군(남 50, 여 65), 골격성 III급 부정교합군(남 50, 여50)으로 분류한 후 10개의 항목을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. SN평면과 FH평면이 이루는 각도는 부정교합에 따른 차이는 없었으나 성별 간에는 세 부정교합군 모두에서 차이를 보여 남자는 $7.47{\pm}2.40^{\circ}$, 여자는 $8.93{\pm}2.72^{\circ}$ 였다. 2. SN 평면 또는 FH 평면과 Mandibular Plane이 이루는 각은 모든 부정교합군에서 여자가 남자보다 컸으며, 골격성 II급 부정교합군과 III급 부정교합군이 I급 부정교합군보다 큰 각도를 나타내었다. 3. FH평면과 Palatal Plane이 이루는 각은 부정교합군 및 성별에 따른 차이를 보이지 않고 비교적 일정하였다. 4. Gonial angle은 남녀 모두 III급 부정교합군이 다른 두 부정교합군보다 큰 각도를 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.219-226
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• 2010

지진발생시 주요 시설물의 위험 정도를 신속히 판단하기 위한 방법으로, 최근에는 시설물이 위치한 부지에 지진계를 설치하고 시설물에 피해를 유발할 수 있는 지진파가 감지되면 즉각 대처에 필요한 정보를 실시간으로 통보하고 있다. 그러나 이 방법의 단점은 시설물의 지진피해 가능성을 부지 내에 설치된 단일 지진관측소 자료만을 이용하기 때문에 통보의 정확성과 신뢰성이 낮다. 한편 단일 부지 내에 설치된 지진계가 다른 여러 부지의 지진관측소로 구성된 특정 지진관측망과 연계되어 있을 경우, 관측망 내의 다수 지진관측소 자료를 동시에 활용하여 네트웍 개념의 신속한 지진 위험성 감지가 가능하다. 지진관측망 내의 다른 여러 부지 관측소를 동시에 활용하기 위해서는 관측소 간의 부지응답특성 변환이 필요한데, 본 연구에서는 관측소마다 사전에 평가된 고유의 부지응답특성 FIR 필터를 이용하여 시간영역에서 지진 관측자료 간의 부지응답특성을 변환하는 방법을 제시하고자 한다. 관측소 지진파형 간의 부지응답특성 변환은, 특정 지진관측소의 부지응답 역변환필터와 지진파형의 곱말기의 1차 변환 및 1차 변환된 지진파형과 대상 지진관측소의 부지응답 변환필터와의 곱말기를 통한 2차 변환으로 구현된다. 본 방법을 이용하면 자료 획득이 되지 않은 특정 관측소의 지진동세기를 간접적으로 추정할 수 있게 되며, 특정 지진관측소의 계측자료와 인근 관측소로부터 변환된 다수의 지진동세기와의 크기 비교를 통해 지진관측기기의 이상 유무를 평가하는 이외에도 다양한 지구물리학적, 지진공학적 응용이 가능하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_1호
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• pp.203-211
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• 2018

댐 방류는 장마 또는 가뭄 등을 원인으로 하천과 하천 주변 지역의 관리를 위해 시행되고 있다. 댐 방류는 하천에서 수용할 수 있는 저수량을 정확하게 파악하는 것이 전제되어야 한다. 따라서 하천의 허용 저수량 파악은 하천 주변 환경 관리에 중요한 요소라고 할 수 있다. 하지만 현재 하천의 허용 저수량 파악에 사용되고 있는 수위계측기, 영상을 이용한 방법들은 정확성, 효율성 등의 측면에서 한계점을 보인다. 따라서 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 드론으로 촬영한 영상을 기반으로 하천의 허용 저수량을 자동으로 계산하는 방법을 제안한다. 본 논문이 제안하는 방법은 크게 두 단계로 수행된다. 첫 번째 단계에서는 드론 영상을 이용하여 하천의 3차원 모델을 생성한다. 이 생성 과정은 대응점 추출, 영상 표정, 영상 정합 단계로 구성된다. 두 번째 단계에서는 생성된 하천 3차원 모델과 대상지역의 도로 및 하천 레이어를 이용하여 하천 단면 분석을 통해 허용 저수량을 산정한다. 이 단계에서는 하천의 최대 수위를 결정하고 하천을 따라 단면 프로파일을 추출, 3D 모델을 사용하여 대상지역 전체에 대한 허용 유량을 산정한다. 제안한 방법을 실험하기 위하여 북한강 일대의 데이터를 사용하였고, 결과적으로 허용 저수량을 자동으로 추출할 수 있었다. 제안한 방법은 하천과 그 주변지역의 실시간 관리 및 드론 영상을 활용한 3D 모델 활용에 큰 도움이 될 것이라 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.127-137
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• 2012

Leksell은 뇌동정맥기형종의 중심에 280 kVp 관전압 방사선빔을 집속하는 방법으로 방사선수술법을 고안 시술한 바 있으며, 이 후 코발트-60 감마 선원 201개의 선속이 헬멧콜리메터를 지나 구의 중심에 초점을 이루게 한 감마나이프를 개발하여 표적병변에 높은 선량을 주어 비침습적으로 수술효과를 얻었다. 선형가속기는 높은 선량률과 1 mm 이내의 갠트리회전중심과 안정된 치료대회전 및 선량성능검증효과와 획기적으로 발전된 3차원선량계획 전산화에 힘입어 정밀하고 높은 정확성에 바탕을 둔 비공면궤적으로 방사선을 환부에 집속할 수 있어, 병변 주위의 정상조직에는 낮은 선량이 도달하고 병변에 높은 선량을 줄 수 있는 뇌정위방사선수술에 이용할 수 있게 되었다. 특히 Photon Knife는 환자의 체축을 이용하여 선속이 환부를 중심으로 종횡의 비공면궤적을 이루게 하여 치료선량분포에서 90%와 50% 선량폭을 2~3 mm 까지 좁힐 수 있는 기법을 보였다. 최근 선형가속기의 방사선수술은 2.5~3 mm 폭의 초박형 다엽콜리메터를 이용한 세기조절에 의한 시술이 늘어나는 경향이며, 종전의 종양의 크기에 따른 제한을 넘어 3 cm 이상의 종양에도 시행되고 있다. 뇌정위방사선수술은 선량모델을 뒷받침하는 마이크로 선량계측 및 평가와 성능보증이 필수적이며 선량분포의 경사도를 높이는 기법이 지속적으로 연구되어야 한다. 특히 초박형다엽콜리메터를 이용한 방사선수술은 다엽콜리메터 요철(Tongue and groove) 에 의해 일어나는 표적내 선량저하 부위를 평가하고 균등한 표적선량이 이루어지도록 하며, 마이크로 분해능을 가진 선량검증 방법이 앞으로 더욱 발전할 것으로 보인다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.29-39
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• 2016

본 연구에서는 경사지층에 설치된 앵커지지 흙막이 벽체의 거동분석에 있어서 2차원 및 3차원 유한요소해석을 이용하여 굴착심도(H), 굴착폭(L) 및 지반조건의 영향에 따른 수치해석방법의 정확성 및 적용성에 대하여 비교분석하였다. 폐합단면이 아닌 선형방향으로 설치된 흙막이 벽체의 굴착면을 따라서 지층의 변화가 급격한 구간에서 2개의 단면을 선정하여 2차원 유한요소해석을 수행하였으며, 이 2개의 단면을 포함하는 전체 구간의 3차원 유한요소해석을 수행하여 그 결과를 현장계측결과 및 탄소성해석결과와 비교분석하였다. 또한, 3차원 유한요소해석시 굴착심도(H)와 굴착폭(L)의 변화가 흙막이 벽체의 거동에 미치는 영향을 평가하기 위하여 굴착심도와 굴착폭을 변화시켜 해석을 수행하였다. 경사지층에 설치된 앵커지지 흙막이 벽체의 거동분석을 위한 2차원 및 3차원 유한요소 해석 결과, 굴착면을 따라서 길이방향 지반조건 변화의 영향을 3차원 수치해석을 통하여 확인할 수 있었으며, 2차원 해석과 3차원 해석은 지반조건 및 굴착심도에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다. 해석대상 지반이 암반이 지배적인 조건인 경우 2차원 및 3차원 수치해석 결과는 모두 실측값과 유사한 결과를 나타냈다. 그러나 암반에 비해 강성이 낮은 토사지반이 지배적인 조건에 있어서 일정심도(20m) 이상의 고심도 지반굴착에 따른 흙막이 벽체의 거동분석 시 2차원 해석결과와 3차원 해석결과는 큰 차이를 나타내고 있었다. 또한 굴착폭(L)의 변화에 따른 거동분석 결과, 보다 정확한 3차원 수치 해석을 위해서 굴착폭(L)의 해석영역을 일정범위(굴착심도의 2배) 이상으로 설정하는 것이 적합할 것으로 판단된다. 이와 같이 흙막이 벽체의 거동분석 및 안정성 검토시에는 지반의 기하학적인 비대칭성과 3차원 구조로 설치되는 흙막이 벽체 및 지보재의 특성을 고려한 3차원 수치해석 기법의 적용이 적절함을 알 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제58권4호
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• pp.282-289
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• 2020

목적:본 연구의 목표는 다른 유형의 엔도크라운(endocrown) 와동 형태를 세 가지 다른 구강스캐너로 디지털 인상을 채득하였을 때의 정확성을 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 두 개의 인체 하악 대구치를 협측벽이 있는 것(Class 2)과 협측벽이 없는(Class 3), 두 가지 엔도크라운 지대주 디자인으로 치아형성 하였다. 와동 디자인 2종을 레퍼런스로 탁상용 스캐너(E3, 3shape)와 세 개의 다른 구강스캐너, Trios 3 (3shape, TRI group), Cerec Omnicam (Dentsply Sirona, CER group), i500 (Medit Corp., I5 group)로 스캔하였다. 표준 테셀레이션 언어(.stl) 데이터 세트를 얻어, 계측 소프트웨어에서 불러들였다. 각 구강스캐너로 획득한 반복된 스캔 데이터 사이의 편차에 기초하여 정밀도(precision)를 평가하였다. 기준 데이터와 반복하여 얻은 구강스캔 사이의 편차로서 진도(trueness)를 평가 하였다. 상호작용을 탐지하기 위해 데이터는 일변량 분산분석(ANOVA)을 사용하여 통계적으로 분석하였고, 실험군의 비교 분석을 위해 데이터는 .05의 유의 수준에서 일원 분산분석 및 사후 Tukey 테스트로 분석하였다. 결과: I5 군의 두 와동 형태에 대한 편차값은 진도의 측면에서 다른 구강스캐너 군에 비해 낮았다. 두 와동 디자인 모두에서 TRI 군은 다른 구강스캐너군 보다 우수한 정밀도를 보였다. 결론: 구강스캐너의 다양한 기술과 다양한 엔도크라운 치아형성 디자인이 디지털 스캔의 정확도에 영향을 미쳤다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제34권1호
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• pp.41-52
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• 2012

Purpose: Triangulation is the process of determining the location of a point by measuring angles to it from known points at either end of a fixed baseline. This point can be fixed as the third point of a triangle with one known side and two known angles. The aim of this study was to find a clinically adaptable method for applying an optical tracking navigation system to orthognathic surgery and to estimate its accuracy of measuring the bone displacement by use of triangulation methods. Methods: In orthognathic surgery, the head position is not fixed as in neurosurgery, so that a head tracker is needed to establish the reference point on the head surface byusing an optical tracking system. However, the operation field is interfered by its bulkiness that makes its clinical use difficult. To solve this problem, we designed a method using an Aquaplast splinting material and a mini-screw in applying a head tracker on a patient's forehead. After that, we estimated the accuracy of measuring displacements of the ball marker by an optical tracking system with a conventional head tracker (Group A) and with a newly designed head tracker (Group B). Measured values of ball markers' displacements by each optical tracking system were compared with values obtained from fusion CT images for an estimation of accuracy. Results: The accuracy of the optical tracking system with a conventional head tracker (Group A) is not suitable for clinical usage. Measured and predictable errors are larger than 10 mm. The optical tracking system with a newly designed head tracker (Group B) shows 1.59 mm, 6.34 mm, and 9.52 mm errorsin threeclinical cases. Conclusion: Most errors were brought on mainly from a lack of reproducibility of the head tracker position. The accuracy of the optical tracking system with a newly designed head tracker can be a useful method in further orthognathic navigation surgery even though the average error is higher than 2.0 mm.

• 센서학회지
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• 제24권5호
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• pp.291-298
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• 2015

우리나라와 같이 강우에 의해 산사태가 주로 발생하는 경우 산사태의 탐지 또는 조기경보는 실시간 산사태 모니터링을 수행하는 것이 가장 효율적인 방법이다. 그러나, 국내에서는 인공사면 계측을 제외하고 자연사면 산사태를 대상으로 연구된 사례가 상당히 드물고, 비교적 최근에 관련 연구가 시작되었다. 자연사면 산사태와 인공사면 붕괴는 메커니즘이 서로 상이하므로, 모니터링의 개념과 기법도 서로 다르게 접근하여야 한다. 따라서 국내 산사태의 90%이상을 차지하는 자연사면 산사태에 대한 실시간 모니터링 기술이 적극적으로 연구되고 관련기술이 개발되어야 한다. 특히 최근의 극한강우에 의한 산사태는 전통적 개념의 개별 모니터링 센서를 이용한 방법으로는 측정의 정확성이나 신속성에 한계가 있기 때문에 재해탐지의 효율성을 높이기 위해 복수의 모니터링 항목을 결합하여 다각도의 모니터링 및 발생시점 예측이 반드시 필요하다. 현재 국내에서 사용 중인 산사태 모니터링 관련 센서는 80% 이상이 해외에서 개발된 제품을 그대로 수입하여 사용하고 있어 고가의 비용을 지속적으로 지출하고 있을 뿐만 아니라, 해당 기술에 대한 원천성을 확보하지 못한 상태이다. 따라서, 국내의 산사태재해 증가추세와 기후변화 등을 고려할 때, 산사태 모니터링 센서의 수요가 더욱 증가할 것이 확실시 되며, 이를 대비하여 다학제적 연구과 기술개발을 통해 기술 및 장치의 국산화가 이루어져야 하고, 이를 기반으로 실질적인 재해방지 노력이 필요하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.1575-1583
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• 2008

기존의 유선 네트워크에 비하여 무선 네트워크는 저전력, 저비용, 자율 네트워크 구성 등의 장점을 가지고 있어 이를 대체하는 연구가 많이 진행되고 있다. 건축물 인상/기초보강 공사는 고도의 정밀한 계측이 병행되어야 하기 때문에 건축물에 각종 센서를 설치하고 그 센서를 데이터 로거에 연결하여 센서 데이터를 모니터링 하면서 작업한다. 그러나 이러한 유선 데이터 로거 방식은 배선에 많은 시간이 소요되고 설치된 배선은 공사에 방해가 된다. 또한 유선 데이터 로거 방식에서는 단순히 수치와 그래프 형태만으로 표시되는 한계성 때문에 공사 진행에 필요한 신속한 의사 결정을 효과적으로 지원하는 데에는 한계가 있다. 이러한 유선 데이터 로거 방식의 배선 관련 문제점을 해결하고 신속한 의사 결정을 지원하기 위하여 무선 센서 네트워크 기반의 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다. 이 시스템의 성능, 정확성, 유용성을 검증하기 위하여 시뮬레이션과 현장 실험을 실시하였다. 그 결과로 본 연구의 무선 센서 네트워크 방식이 기존 유선 데이터 로거 방식보다 설치와 배포가 용이하고, 건축물과 센서가 3D로 표현되고 움직임으로써 사용자가 직관적이고 전체적인 모니터링이 가능하고, 유선 방식만큼의 정밀도를 제공할 뿐만 아니라 다수의 센서에 대해서도 실제로 적용 가능한 성능을 보임을 검증하였다.