• 폴리머
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• 제29권2호
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• pp.146-150
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• 2005

본 연구는 수십 마이크로미터 크기의 임의의 3차원 형상제작을 위한 이광자 광중합에 의한 나노 입체 리소그래피(nano-stereolithography) 공정개발에 관한 것이다. 본 연구에서 제안한 공정은 3차원 CAD 파일을 이용하여 형상의 윤곽선을 고화시켜서 연속적으로 적층하여 구조물을 제작하는 공정으로 기존의 리소그래피 공정과 달리 복잡한 형상제작이 가능하다. 형상제작은 펨토초 레이저를 이용하여 이광자 흡수 색소가 첨가된 아크릴레이트 계열의 단량체에 이광자 중합반응으로 제작하였으며 선 폭 정밀도는 150 nm수준이었다. 이광자 광중합법으로 윤곽선을 고화시켜 쉘(shell) 형태로 3차원 형상을 제작할 때에는 기계적 강성이 약하여 고화 후에 용매로 중합반응이 일어나지 않는 부분을 제거할 때 변형이 쉽게 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 윤곽 쉘 두께를 증가시켜 윤곽선을 중첩으로 제작하는 이중 윤곽선 스캐닝 방법(double contour scanning)을 시도하였으며 이를 통하여 제작된 형상의 강도가 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권8호
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• pp.295-302
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• 2014

3차원 공간정보를 구축하기 위해서는 고정밀의 3차원 점군데이터를 취득할 수 있는 레이저스캐닝 기술과 고해상도의 다중분광 영상정보를 취득할 수 있는 사진측량용 카메라의 활용은 필수이다. 그러나 사진측량용 카메라는 장비특성상 높은 구입비와 어려운 구입경로, 낮은 적용성으로 폭넓은 활용분야에 비해 활용성이 떨어진다. 따라서 일반사용자가 빠르고 간편하게 접근할 수 있는 디지털카메라를 이용하여 다차원 정사영상을 구축하는 기법을 연구하였다. 즉 3차원공간정보의 핵심자료인 3차원 다중분광영상정보를 구축하기 위해 디지털카메라를 개조하고 캘리브레이션 작업을 수행하였다. 스테레오 사진측량을 위한 기준점 측량과 관측대상에 대한 다중분광촬영, 정사영상으로의 변환 등을 거쳐 다차원 정사영상을 구축하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.562-568
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• 2016

포인트 클라우드 데이터는 어떠한 형태를 표현하기 위해 무수히 많은 점들을 갖는 데이터 집합으로 특정 벡터 시스템에서 표현될 수 있으며, 일반적으로 3차원 좌표 공간에서 다양한 특성을 갖게 된다. 본 논문은 3차원 좌표 시스템의 포인트 클라우드에서 기존 방법(Hough Transform)보다 빠른 실린더 형태의 파이프 추정을 목표로 한다. 이를 위해 비교적 빠른 RANdom SAmple Consensus(RANSAC)를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 실린더 형태의 파이프 추정은 두 가지 형태의 수학적 모델을 근거로 파라미터를 계산하고, 결과를 조합하여 예측한다. 두 가지 수학적 모델은 구(Sphere)와 직선(Line)이며, RANSAC 적합을 통해 실린더의 축과 반지름이 될 수 있는 구의 파라미터(중심과 반지름)를 계산하고, 이를 직선화하여 실린더를 추정한다. 이는 법선 추정(Normal Estimation) 및 분할(Segmentation) 없이 비교적 정확도를 유지하며, 빠르게 실린더 매칭을 할 수 있게 한다. 빠른 실린더 매칭은 실시간 파이프 추정이 필요한 레이저 스캐닝 및 건설 역설계 분야에서 활용할 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.381.1-381.1
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• 2016

분석 방법의 간편함과 용이함의 장점은 물론, 시료 전처리 과정이 적어 시료물질의 임의 파괴나 훼손을 방지한다는 이유에서 최근 10년 간 많은 연구가 이루어지고 있는 대기압 질량분석 기술은 기압차이가 없는 대기압 분위기에서 질량분석이 이루어지기 때문에 시료를 질량분석기 입구 바로 앞에 스테이지를 설치하고서 시료를 이온화하는 경우가 대부분이다. 이 때문에 균질하지 않은 시료의 관심 영역을 모니터링하면서 질량분석을 하기에는 어려움이 있으며, 공간 정보를 추가한 질량분석 이미징에 한계가 있었다. 이에 본 연구팀은 질량분석기 입구에 챔버와 보조 펌프를 장착하여 강제로 기체 흐름 일으켜 시료로부터 발생한 이온을 질량분석기 입구로 유도하여, 원거리에서 시료를 이온화해도 질량분석기 입구까지 이온을 성공적으로 전달시키는 방법을 제안한다. 이를 이용하면 분석하고자 하는 시료를 현미경 스테이지 위에 위치시켜 분석하고자하는 부분을 현미경으로 확인하면서 질량분석을 할 수 있으며, 나아가 대기압 질량 분석 이미징 기술을 구현할 수 있다. 대기압 탈착/이온화원은시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯과 펨토초 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 이온 전달관은 1/4" (6.35 mm) 외경의 60 cm 길이의 스테인리스 스틸관을 사용하여 질량분석기에서 약 60 cm 떨어진 현미경 위의 시료의 질량분석이 가능하게 했다. 보조 펌프의 계기압과 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯의 헬륨 기체의 유속을 변화시키면서 시료인 PDMS (polydimethylsiloxane) 의 질량 스펙트럼 (m/z 270.314) 세기를 관찰하여 최적의 이온 전달 조건을 찾았다. 추가로 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다.

• 방송공학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.3-10
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• 2016

본 논문은 실내공간의 다시점 정지 영상을 서로 다른 방식으로 획득하고, 이 데이터로부터 해당 3차원 공간에 대한 기하학적인 형상정보를 담은 두 종류의 복원 결과를 비교분석 한다. 공간 내 한 평면 복원을 목표로, 첫 번째 데이터 군 확보에는 정규격자경로를 따라 정지 영상을 얻는 수동형 영상 획득 방식을 활용하였다. 두 번째 데이터 군 확보에는 한 평면의 제한된 각도 내 3차원 정보를 얻는 레이저 스캐너의 스캐닝 방식을 정지 영상 획득 방식에 응용하였다. SIFT알고리즘을 이용해 획득된 정지 영상 데이터 간의 특징점을 검출하였고 이를 기반으로 3차원 포인트 클라우드 데이터를 생성하였다. 복원된 3차원 공간정보는 생성된 포인트 클라우드의 이미지와 개수 및 평균 밀집도, 수행 시간을 통해 표현했으며 보다 정확한 실내공간의 3차원 복원에는 카메라로 획득하는 정지 영상 데이터만이 아닌 추가적인 센서를 사용한 데이터의 확보가 필요하다는 점을 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권3호
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• pp.578-585
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• 2009

In this paper, we present the design of an electromagnetic scanning mirror with torsional springs. The scanning mirror consisting of torsional springs and electromagnetic coils was designed for the applications of laser animation systems. We analyzed and optimized three types of torsional springs, namely, straight beam springs (SBS), classic serpentine springs (CSS), and rotated serpentine springs (RSS). The torsional springs were analyzed in terms of electrical resistance, fabrication error tolerance, and resonance mode separation of each type using analytical formula or numerical analysis. The RSS has advantages over the others as follows: 1) A low resistance of conductors, 2) wide resonance mode separation, 3) strong fabrication error tolerance, 4) a small footprint. The double-layer coils were chosen instead of single-layer coils with respect to electromagnetic forces. It resulted in lower power consumption. The geometry of the scanning mirror was optimized by calculations; RSS turn was 12 and the width of double-layer coil was $100{\mu}m$, respectively. When the static rotational angle is 5 degrees, the power consumption of the mirror plate was calculated to be 9.35 mW since the resistance of the coil part and a current is $122{\Omega}$ and 8.75 mA, respectively. The power consumption of full device including the mirror plate and torsional springs was calculated to be 9.63 mW.

• 화약ㆍ발파
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• 제37권4호
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• pp.26-35
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• 2019

타정식 현수교의 중력식 앵커리지를 설계하는 데 있어, 지반과 콘크리트 앵커블록 사이에 작용하는 접촉 마찰력은 교량의 주케이블의 장력을 지지하는데 많은 기여를 하고 있기 때문에 콘크리트와 암반 사이 접촉면의 마찰 및 전단 저항 특성을 이해하는 것이 중요하다. 이를 위해, 본 연구에서는 휴대용 레이저 스캐너를 활용하여 발파 바닥면을 스캐닝하였으며, 이를 바탕으로 3차원 모델링 및 거칠기를 정량적으로 분석하였다. 또한 발파 바닥암반 단면 데이터를 활용하여, 발파 바닥암반-콘크리트 경계면을 갖는 모델을 생성하였다. 동적파괴과정해석기법(DFPA-3D)를 활용하여, 해당 모델에 대한 직접 전단시험 모사를 수행하였으며, 이를 바탕으로 발파 바닥암반-콘크리트 접촉면에 대한 전단파괴 거동을 확인 및 분석하였다.

• 한국측량학회지
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• 제24권4호
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• pp.335-341
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• 2006

본 연구에서는 항공레이저 스캐닝 데이터를 이용하여 기존의 최소건물면적등과 같은 경험적 변수의 설정 없이, 원시 라이다 자료의 국지적 공간상관(local spatial association) 특성을 이용하여 건물을 추출하는 효율적인 방법을 개발하고, 이를 실측데이터에 적용하여 개발된 방법의 성능을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위하여 연구지역 내에서 발생할 수 있는 공간상관의 국지적 변이(local variations)를 고려하는 공간통계분석기법인 LISA(Local Indicatiors of Spatial Association) 통계치를 이용하였다 전처리 과정으로 LISA 통계치의 유의성 검정 과정을 통하여 공간이상치를 검출하였고, 검출된 이상치를 kernel estimation통해 주변의 특성을 반영한 값으로 보간하였다. Moran Scatterplot의 사분면을 기준으로 건물은 물론 동시에 건물의 외곽선 정보까지 추출할 수 있다. 실험결과 본 연구에서 제안한 방법은 건물을 자동으로 추출할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_2호
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• pp.1067-1082
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• 2019

본 논문은 현재 산림 분야 연구에 적용되고 향후 적용가능한 원격탐사 기술에 대한 국내외 발행된 peer-reviewed 논문의 리뷰를 바탕으로 원격탐사 기술의 국내 산림분야 적용에 대한 가능성과 한계점을 서술하였다. 원격탐사 기술은 정밀한 분석과 정교한 자료 수집을 바탕으로 대단위 산림면적 분석에 있어 필수적이며, 정보통신기술과의 융합으로 향후 임업의 새로운 시대를 열어갈 핵심 기술이다. 본 리뷰 논문에서는 다양한 원격탐사 기술 가운데 레이저 스캐닝 기술, 위성영상을 이용한 산림 측정 기술, 그리고 무인항공기를 이용한 기존 국내·외 연구사례를 분석하여 국내 산림분야 적용 가능성에 대한 기회와 한계점에 대해 서술하였다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.11-21
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• 2019

Recently, there is an increase in fire incidents in building structures. Due to this, the importance of fire-damaged buildings' safety diagnosis and evaluation after fire is growing. However, the existing fire-damaged safety diagnosis and evaluation methods are personnel-oriented, so the diagnostic results are intervened by investigators' subjectivity and unquantified. Thus, improper repair and reinforcement can result in secondary damage accidents and economic losses. In order to overcome these limitations, this study proposes using 3D laser scanning technology. The case analysis of fire-damaged building structures was conducted to verify the effectiveness of accuracy and manpowering by comparing the existing method and the proposed method. The proposed method using 3D laser scanning technology to obtain point cloud data of fire-damaged field. The point cloud data and BIM model is combined to inspect the fire-damaged area and depth. From inspection, quantified repair and reinforcement quantity take-off can be acquired. Also, the proposed method saves half of the manpowering within same time period compared to the existing method. Therefore, it seems that using 3D laser scanning technology in fire-damaged safety diagnosis and evaluation will improve in accuracy and saving time and manpowering.