• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.10
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• pp.209-216
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• 1999

일반적으로 힘 제어는 힘 센서의 사용 여부에 따라 능동적 힘 제어와 피동적 힘 제어로 분류시킬 수 있다. 능동적 힘 제어는 힘 세서를 이용하여 구속력을 목표한 힘에 근접하도록 제어한다. 유연 매니퓨레이터의 함수(위치, 속도, 가속도)를 이용하여 일정한 힘에 근접하도록 제어한다. 유연 매티퓨레이터에 있어서 링크 선단의 강성 증대는 힘 제어뿐만이 아니라, 링크의 진동을 크게 유발함으로서 위치 제어에 불리하게 작용한다. 주로 사용되고 있는 힘 센서는 많은 변형 게이지(strain gauge)로 구성되어 있다. 유연 매니퓨레이터 또한 링크 선단의 변형을 측정하기 위해 변형 게이지를 사용하고 있다. 본 논문에서는 이점에 착안하여, 유연 매니퓨레이터의 선단의 탄성 변형을 측정하기 위해 장착한 변형 게이지를 이용한 위치/힘 제어를 제안한다. 먼저, 유연 매니퓨레이터의 집중 정수 모델로부터 링크의 탄성 변형과 구속력 관계를 도출한 후 이 관계를 이용하여 3차원 실험 유연 매니퓨레이터를 실시간 위치/힘 제어 실험을 수행하였다. 또한 범용 동력학 해석 소프트웨어인 ADAMS FEM 을 이용하여 해석하였다. 마지막으로, 실험 결과와 해석 결과를 비교 분석하여 본 논문에서 제안한 유연 매니퓨레이터의 위치/힘 제어의 타당성을 입증시켰다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10b
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• pp.727-729
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• 2003

본 논문에서는 외부의 힘에 의한 cavity 변형 객체의 안정적 형태 변형을 표현하기 위하여 형태유지 스프링을 이용한 변형 모델링 기법을 제안한다. 일반적으로 위나 풍선과 같은 cavity 변형객체는 전체 구성 노드의 수를 줄이기 위하여 표면 메쉬 구조로 모델링된다. 이 경우. 표면의 인접 노드만이 감쇠(damping) 스프링으로 연결되고, 모델의 체적정보의 부재로 인하여, 외부 힘이 일정시간 동안 지속적으로 주어지는 경우, 객체의 형태변형이 왜곡되고. 외부 힘이 제거된 후에도 초기 형태로의 복원이 불가능해진다. 본 논문에서는 전형적인 표면 메쉬 기반 변형 모델링 기법을 개선하기 위하여 형태 유지 스프링을 이용하여 체적 정보를 추가함으로써, 변형의 불안정성을 제거하고, 안정적인 초기형태로의 복원이 이루어지도록 하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.575-581
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• 2000

본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.29 no.5
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• pp.341-352
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• 2017

Well designed group bolted connections can exhibit excellent ductile behavior through the bearing mechanism until the occurrence of shear rupture in the bolt or in the connecting plate. This excellent ductility can be utilized in favor of economical connection design. In this study, comprehensive tests on single-bolt bearing connections were conducted and analyzed considering bearing boundary conditions. The primary objective was to propose a generalized bearing strength and load-deformation relationship that can be used for designing group-bolted connections. To this end, new bearing strength formula, deformation limits as well as new load-deformation relationship were first proposed. Especially the proposed load-deformation relationship can reflect the stiffness, strength, and geometrical boundary conditions of the joint. The proposed formula and relationship are validated based on test results.

• Journal of Korea Game Society
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• v.15 no.5
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• pp.143-152
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• 2015

Unlike simulating general 'particle-based fluid explosion', simulating fluid with elasticity requires various experimental methods in order to show the realistic deformation of the matter. The existing studies on particle-based viscoelastic fluid only focused on matters' plastic deformation which can be found in mud or paint, based on the maximum distortion energy theory and maximum shear stress theory. However, these former researches could not simulate the brittle deformation which can be seen from silicon or highly elastic rubber when great external forces above limits are applied. This study suggests a brittle simulation method based on the Coulomb-Mohr theory, the idea that a yield occurs when maximum stress on a matter reaches to its rupture stress. This theory has a significant difference from the existing particle-based simulations which measures the forces on a matter by length or volume. Using a strong-elastic semifluid which Coulomb-Mohr theory is applied, realistic deformation process of a matter was observed as its forced surface reached to the rupture stress. When semifluid hit the ground, the impact of deformation can be explained by using Coulomb-Mohr theory.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.10 no.1
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• pp.7-13
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• 2004

본 논문에서는 cavity 변형 물체의 전역적 변형 형태는 유지하면서 계산 복잡도를 줄이기 위하여 모델의 다중해상도적 표현 기법 및 서로 다른 상세 레벨간 물리적 특성변수에 대한 적응기법을 제안한다. 또한, 객체의 안정적 변형을 지원하기 위한 형태유지 스프링을 제안한다. 일반적으로 위나 풍선과 같은 cavity 변형객체는 전체 구성노드의 수를 줄이기 위하여 표면 메쉬 구조로 모델링 된다. 이 경우, 표면의 인접 노드만이 감쇠(damping) 스프링으로 연결되고, 모델의 체적정보의 부재로 인하여 외부 힘이 일정시간 동안 지속적으로 주어지는 경우, 객체의 형태변형이 왜곡되고, 초기형태로의 복원이 불가능해진다. 본 논문에서 제안하는 형태유지 스프링은 외부힘에 의한 변형 후 초기형태로의 복원을 보장함으로써, 복잡한 계산과정 없이 간접적으로 객체의 볼륨유지 효과를 제공하고 변형의 불안전성을 제거한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04b
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• pp.592-594
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• 2000

변형모델(deformable model)은 볼륨의료영상(volumetric medical image)으로부터 복잡한 인체기관의 3차원적 경계를 분할해내기 위해 효과적인 방법을 제공한다. 그러나, 기존 변형모델은 초기와 의존성, 오목한 경계(concavity) 분할의 비적합성, 그리고 모델내 요소간 자체교차(self-intersection)의 제한점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 이러한 제한점을 극복하고, 오목한 구조를 포함하는 복잡한 인체기관의 경계를 분할하기에 적합한 새로운 변형모델을 제안하였다. 제안한 변형모델은 볼륨영상 피라미드(pyramid)를 기반으로 다해상도(multiresolution)의 모델 정제화(refinement)를 수행한다. 다해상도 모델 정제화는 전역적 시셈플링(global resampling) 및 지역적 리샘플링(local resampling)를 통하여 저해상도의 모델로부터 점차 고해상도의 모델로 이동하면서 객체의 경계를 계층적으로 분할해가는 방법이다. 다해상도 모델에 의한 계층적 경계 분할은 초기화 조건에의 의존성을 극복할 수 있게할 뿐 아니라, 빠른 속도로 원하는 객체의 경계에 수렴할 수 있게 한다. 또한 지역적 리샘플링은 모델 구성요소의 정규화를 수행함으로써 객체의 오목한 부분을 성공적으로 분할할 수 있게 한다. 그리고, 제안 모델은 기존 변형모델에서 포함하는 내부 힘(internal force)과 외부 힘(external force)외에 자체교차방지 힘(non-self-intersection force)을 추가함으로서 효과적으로 모델내의 자체교차를 방지할 수 있게 하였다.

• Journal of Korea Game Society
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• v.14 no.6
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• pp.49-58
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• 2014

In particle-based fluid simulation, the yield stress is required for the deformation of the viscoelastic material like gel. von Mises's yield condition has been proposed to implement deformation of viscoelastic objects, but did not express the explosion. Furthermore, von Mises's yield condition is hard to approximate. We propose an ideal yield condition for viscoelastic object that reference from Tresca's yield condition. Unlike conventional particle-based simulation approximate the external power by the deformed length of the object, this paper is approximate the external power by area of the object. We check up that explosion was realistic when a viscoelastic object is compressed under the ideal yield condition.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.29 no.2
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• pp.266-272
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• 1997

In order to investigate the compression and decompression properties of cucumber, radish, garlic, ginger and potato, edible parts of samples were prepared to size of ${\Phi}\;5\;mm{\times}H\;5\;mm$, and force deformation relationship during application and removal of force were observed. Compositions of sample and cell characteristics were measured, and correlations between them were investigated. Deformation rate was large in initial stage of compression and decreased afterward, but the reverse trends were observed in the decompression. The time and deformation to 9 N were large of 5.30 sec and 1.344 mm in potato, and small of 4.62 sec and 0.896 mm in garlic, respectively. Force(y)-deformation(x) curve between compression and decompression were clearly showed hysteresis loop and relationship of x and y were as follows: y=esp (a+b log(x)). The maximum work was $3.888{\sim}5.099{\times}10^{-3}\;J$ for potato in compression and $2.09{\times}10^{-3}\;J$ for garlic in decompression. Irrecoverable work were large as $77{\sim}96%$ in cucumber, radish and potato, and small as $36{\sim}42%$ in garlic. Compression deformation were large as $1.016{\sim}1.344\;mm$ in potato, and small as $0.656{\sim}0.896\;mm$ in garlic. Degree of elasticity were large as $0.756{\sim}0.777$ in garlic, and small as $0.301{\sim}0.465$ in radish and potato. Compression and decompression characteristic values were showed high correlation with moisture, viscosity of juice, ceil size, density and regularity.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.2 no.1
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• pp.46-52
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• 1990

배추의 조직감 특성을 기계적으로 측정하는 방법을 수립하기 위하여 여러 가지 형 태의 탐침에 의한 침투 및 절단시험에서 나타난는 힘-거리 곡선을 비교분석하였으며 그 결 과를 배추잎의 미세구조와 관능적특성과 연관하여 해석하였다. 배추잎의 침투심험에서 탐침 의 선단각, 선단면적 및 둘레에 따라 힘-거리 곡선의 형태는 크게 달라지며 선단면적과 둘 레가 커질수록 파열력이 크게 증대되었다. 절단시험에서는 표피와 내부유관속 조직을 절단 하는 세 개의 특징적인 피크를-나타내었다. 배추잎의 염장에 의하여 침투시험의 최대 변형 력은 크게 감소된 반면 파열력은 크게 증대되어 최대 변형력에 대한 파열력의 비(a/c) 는 증가되었으며 이것은 탐침의 선단면적과 둘레가 큰경우에 더욱 두드러지게 나타났다. 염장 에 의하여 탄성한계까지의 변형거리가 커졌으며 최초 변형에서의 탄성치(a/l)는 감소하는 경 향을 나타내었다. 절단시험에서는 염장에의하여 외피의 절단력이 상대적으로 증가하였다. 배 추 및 절인배추의 아삭아삭한 정도는 침투시험의 최대변형력과 a/l의 변화와 밀접한 관계가 있으며 질긴 정도는 침투시험의 파열력과 a/c 절단시험의 절단력과 관계가 있으며 아작아작 한 정도는 침투시험의 a/c와 관계가 있는 것으로 판단되었다.