• Title/Summary/Keyword: 차원별 형상이동

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4D Printing Materials for Soft Robots (소프트 로봇용 4D 프린팅 소재)

  • Sunhee Lee
    • The Korean Fashion and Textile Research Journal
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    • v.24 no.6
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    • pp.667-685
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    • 2022
  • This paper aims to investigate 4D printing materials for soft robots. 4D printing is a targeted evolution of the 3D printed structure in shape, property, and functionality. It is capable of self-assembly, multi-functionality, and self-repair. In addition, it is time-dependent, printer-independent, and predictable. The shape-shifting behaviors considered in 4D printing include folding, bending, twisting, linear or nonlinear expansion/contraction, surface curling, and generating surface topographical features. The shapes can shift from 1D to 1D, 1D to 2D, 2D to 2D, 1D to 3D, 2D to 3D, and 3D to 3D. In the 4D printing auxetic structure, the kinetiX is a cellular-based material design composed of rigid plates and elastic hinges. In pneumatic auxetics based on the kirigami structure, an inverse optimization method for designing and fabricating morphs three-dimensional shapes out of patterns laid out flat. When 4D printing material is molded into a deformable 3D structure, it can be applied to the exoskeleton material of soft robots such as upper and lower limbs, fingers, hands, toes, and feet. Research on 4D printing materials for soft robots is essential in developing smart clothing for healthcare in the textile and fashion industry.

Workspace Generation and Interference Optimization Algorithm by Work-type using 3D Model Object in a Construction Project (건설프로젝트의 작업유형별 3차원 작업공간 생성 및 간섭 최적화 방안)

  • Kim, HyeonSeung;Moon, HyounSeok;Kim, ChangHak;Kang, LeenSeok
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.34 no.6
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    • pp.1911-1918
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    • 2014
  • The increase of input resources, such as labor and equipment, in a construction project causes workspace interference between activities and it influences on the productivity and quality of construction activities. To solve this problem, many studies related to the workspace interference have been performed, however they verified the workspace concerning with only the geometric location of activities or generated the shape of workspace by a whole object concept not separated units of detailed operations. It is difficult for project manager to reasonably analyze the workspace conflict, because the size of workspace cannot reflect the characteristics of an activity and input time of a resource. This paper presents a methodology that can generate three-dimensional models in order to optimize the workspace shape and size by considering with the characteristics of each activity and input time of each resource. The suggested method can be used for the active BIM system that optimizes the workspace conflict without additional construction duration and for the searching algorithm of optimized moving path for construction equipment.

Development of General-purpose Software for 2D Hydraulic Analysis Analysis(RAMS) (2차원 수리해석을 위한 범용 소프트웨어(RAMS) 개발)

  • Goh, Tae-Jin;Jang, Hyung-Sang;Kim, Do-Hun;Kim, Eu-Gene
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.423-427
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    • 2007
  • 현재까지 하천의 흐름, 유사이동, 수질해석을 위해서는 외국에서 개발된 소프트웨어를 주로 사용해 오고 있었다. 학술 분야에서는 국내의 모형들이 연구되어졌지만 그에 따른 GUI나 가시화 시스템에 대한 실용화는 거의 이루어지지 못하였다. 본 연구에서는 범용 2차원 하천 흐름, 수질, 유사이동 해석을 위한 GUI 및 가시화 시스템(이하 RAMS, River Analysis and Modeling System)을 개발하여, 하상변동 및 오염물 이송확산에 미치는 수리학적 영향을 규명할 수 있도록 하였다. RAMS는 크게 mesh generator, 해석 모형의 입력 GUI 모듈, 입출력 파일 생성 모듈, 그리고 모의 결과의 가시화 시스템 등으로 이루어져 있다. Mesh generator는 지형자료(이미지 또는 DXF 파일)를 백그라운드 이미지로 가져올 수 있으며, 삼각형 노드와 사각형 노드를 지원한다. 또한 thin triangle들을 제거하는 기능, 선택된 요소(elements)를 제거하는 기능, triangle들을 서로 병합하여 사각형 요소를 만드는 기능, mesh의 renumbering 기능 등을 구현하였다. 특히 사용자가 잘못 생성한 요소들을 바로 이전 상태로 환원하는 undo/redo 기능을 구현하여 능률적인 mesh 생성이 가능하다. 해석 모형의 입력 GUI 모듈에는 각 해석 모형(흐름, 수질, 유사이동)에 특화된 GUI를 설계하여 사용자는 보다 친숙한 환경에서 편리하게 자료를 입력할 수 있다. 입출력 파일 생성 모듈에서는 사용자가 GUI를 통해 입력한 자료를 파일로 변환하여 즉각적으로 모의를 수행하며, 그 출력 파일을 읽어 모의 결과를 자동적으로 가시화한다. 모의 결과의 가시화 시스템에서는 수많은 모의 결과를 체계화하여 등고선 및 화살표 등으로 표현하며, time step 별 결과를 바로 확인할 수 있다. 또한 애니메이션 기능을 구현하여 사용자가 원하는 구간의 time step에서의 모의 결과를 연속적으로 볼 수 있으며, 이 애니메이션을 AVI 파일로 변환하여 다른 동영상 프로그램에서도 재생할 수 있다. 본 연구에서 개발한 RAMS를 이용하여 하천 설계 시 그 공학적 근거를 제시하고, 국내 실정에 맞는 국산 소프트웨어를 제공함으로써 하천의 흐름, 수질, 유사이동 해석에 의한 하천의 수리학적 거동을 보다 편리하고 정확하게 모의할 수 있을 것으로 기대된다.

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Numerical Simulation of Geomorphic Changes in the River After Opening of Gates in Sejong Weir (보 개방 후 하도의 지형변동 수치모의 분석 (세종보를 중심으로))

  • Jang, Chang-Lea;Baek, Tae Hyo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.240-244
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    • 2019
  • 본 연구에서는 2차원 수치모형(Nays2DH)을 적용하여 금강 상류에 건설된 세종보를 중심으로 보 개방 후에 홍수량 변화에 의한 하도의 지형변화 과정을 분석하였다. 수치모의를 위한 홍수량은 금남수위표에서 2018년 1월부터 2018년 12월까지 각 시간별 유량을 일반화(normalizing) 하여 하였다. 부정류 홍수량은 2018년 7월의 홍수량 $3,341m^3/s$을 적용하였으며, 부정류의 첨두유량($3,341m^3/s$)이 발생시간은 28시간이고 유출량은 $108.1m^3/s$으로 설정하였다. 수치모의 시간은 120시간으로 설정하여 사주의 발달, 이동, 사주의 형상 및 하도 지형변화를 분석하였다. 첨두유량은 $2,281m^3/s$, 2차 첨두유량은 $3,515m^3/s$, 3차 첨두유량은 $4,259m^3/s$으로 각각 26시간, 107시간, 200시간 동안 발생하는 부정류를 적용하였다. 수치모의 구간은 세종보를 중심으로 상하류 6.5 km 구간을 설정하였으며, 보는 완전히 개방된 것으로 설정하였다. 단일 홍수가 유입될 때 보다, 3개의 홍수가 연속으로 유입될 때에는 보 상류에서 사주의 크기가 크고, 사주의 수가 증가하며, 저수로의 변화가 다양하였다. 흐름이 집중되는 구간에서 하상은 깊게 세굴 되어 하천구조물의 안정과 주의가 필요하다. 그러나 하도의 다양성과 역동성이 크게 개선되는 특성을 보여주었다. 하상의 종방향 특성을 고려할 때, 세종보 하류에서는 하상고가 상승하는 특성을 보여 주었으나, 하상고가 불규칙한 특성을 보여주었다. 이는 단일홍수에 비해하여 하도의 역동성이 큰 것을 의미한다, 사주의 이동속도는 1차 첨두유량일 때 가장 빠르게 나타났지만, 이후 2차 및 3차의 유량이 더 많았지만 사주의 이동속도가 감소하였다. 보를 완전개방 하였을 때는 흐름이 안정화 되어 이동속도 변동폭이 작아졌다.

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Developing Object Library Browser for Reclamation Based BIM (BIM 기반의 준설매립전용 Library Browser 개발)

  • Lee, Dongyun;Lee, Junho;Lee, Sangwoong;Choi, Chaseok;Gu, Bonhyo
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.15 no.3
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    • pp.57-63
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    • 2014
  • This study has been conducted to building a library intended for structures considered in the design of reclamation for design automation and developing browser for integrated management system. The library has been developed using a parametric modeling method capable of changing section shape, also classifying standard crossing and family library, has been developed according to the working environment. Classified library by the characteristics manages objects and working modeling on based BIM has been developed browser using the C# program for objects to use conveniently. By interworking between developed Browser and 3D Autocad based BIM, it is possible to use easily at design drafting, calculating quantities, developing a new library, and managing a library. The browser using effectively exclusive library to reclamation is developed in this study.

Using 3-Dimensional Simulation for Environmently Friendly Road (친환경적도로에 대한 3차원시뮬레이션 적용)

  • Oh Il-Oh;Choi Hyun;Kang In-Joon
    • Proceedings of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.425-429
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    • 2006
  • 본 연구는 VGIS(Virtual Geographic Information System)을 이용, 환경친화적인 도로건설을 위해 실제 좌표를 사용하므로 3차원 도로의 선형과 구조물을 설계하였다. 그리고 시공 중에 발생 할 수 있는 민원문제 및 설계변경 시 효율적인 의사결정 할 수 있도록 하였다. 대상지역은 전라남도 장흥군의 최대 역점사업인 관광을 테마로 한 정남진 가는 길을 컨셉으로 한 '가고 싶은 길', '보고싶은 다리', 기억하고픈 터널'을 주제로 설계하였으며 명실공히 남도의 새로운 관광명소가 될 자연관광도로가 될 것으로 기대된다. 기존의 3차원 설계에서는 평면적인 선형과 구조물의 형상을 이해하는데 상당한 시간이 소요되었지만, 구조물을 3차원으로 설계함으로써, 비전문가라도 구조물을 쉽게 파악 할 수 있었다. 그리고 3차원 설계는 기존 구조물과 신설될 구조물 사이에 공사 중 발생할 수 있는 환경 및 민원문제를 사전에 파악할 수 있었다. 또한, 실제와 같이 구현된 도로와 구조물의 시뮬레이션을 통하여 기존의 각종 의사 결정에 있어 보다 시각적 효과를 증진시켜 효율적인 의사결정을 가능하게 하였다. 본 연구에서는 실제 평면 설계에 쓰이는 좌표값을 3차원설계에 적용하였다. 도로 노선 및 경관분석에 많은 도움이 될 것으로 보이며 VGIS를 이용하므로 도시계획, 식물, 토양. 수로 또는 도로형태, 홍수계획 등 많은 일들이 평가에 사용된다. 여기서는 구조물 3차원 설계에 관한 기초적인 연구를 시행하였으며, 3차원설계를 통해 의사결정시 효율적인 판단을 할 수 있었고, 환경 친화적 시공 및 설계에 대한 연구가 이루어져야 될 것으로 판단된다.안전관리를 위해 채석장에 안전표지판을 설치하여야 하며, 실내가공 작업장의 자동이동시스템을 작업별로 채색하여 식별을 용이하게 하여야 하겠다. 또한 이 연구 결과를 영세사업장의 산업간호프로그램인 'Clean 3D'사업에서 적용하여 우리나라 채석사업장 근로자 건강관리를 발전시켜야 하겠다. 확장기 혈압에서 RZS와 DAD의 일치도와 평균을 중심으로 더 넓게 퍼져있어 낮은 일치도를 보였으며 또 DAD와 RMS의 혈압치는 숫자 선호도를 볼 수 있는데 특히 RMS는 더 뚜렷하게 나타났는데 확장기 혈압의 최빈치(30.6)는 100mmHg이었다. 혈압치들이 가장 가까이 "0"점으로 치우쳐져 있었다. RZS의 Central tendency는 DAD와 RMS보다 뚜렷하였다. 결론적으로 RZS는 이 연구목적으로 가장 적절함을 보여준다.청소년들의 학교급식에 대한 만족도를 높이기 위해서 다음과 같은 제언을 하고자 한다. 먼저, 학교급식에 대한 식단 작성 시 학생들이 학교에서 제공되기 원하는 식단에 대한 의견을 받고 그 의견에 대한 결과를 게시하여 학생들이 제공되기 원하는 식단을 급식 시 제공하여 학생들이 식단선택에 동참할 수 있는 기회를 주는 것이 바람직하겠다. 또한 영양사는 학급의 반대표와의 정기적인 모임을 가짐으로서 학생들의 불만사항 및 개선 요구사항에대해 서로 의견을 교환하여 설문지조사가 아닌 직접적인 대화를 하여 문제점을 파악하고자 하는 적극적인 자세가 필요하겠다. 특히 아침식사의 결식 빈도가 높았고 이는 급식성과에 부정적인 영향을 줄 뿐 아니라 학교에서 제공하는 음식의 섭취정도에도 영향을 주고 있으므로 학생들에게 학부모와 전담교사 및 학교영양사는 학생들

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The Characteristics of Rural Population, Korea, 1960~1995: Population Composition and Internal Migration (농촌인구의 특성과 그 변화, 1960~1995: 인구구성 및 인구이동)

  • 김태헌
    • Korea journal of population studies
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    • v.19 no.2
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    • pp.77-105
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    • 1996
  • The rural problems which we are facing start from the extremely small sized population and the skewed population structure by age and sex. Thus we analyzed the change of the rural population. And we analyzed the recent return migration to the rural areas by comparing the recent in-migrants with out-migrants to rural areas. And by analyzing the rural village survey data which was to show the current characteristics of rural population, we found out the effects of the in-migrants to the rural areas and predicted the futures of rural villages by characteristics. The changes of rural population composition by age was very clear. As the out-migrants towards cities carried on, the population composition of young children aged 0~4 years was low and the aged became thick. The proportion of the population aged 0~4 years was 45.1% of the total population in 1970 and dropped down to 20.4% in 1995, which is predicted to become under 20% from now on. In the same period(1970~1995), the population aged 65 years and over rose from 4.2% to 11.9%. In 1960, before industrialization, the proportion of the population aged 0~4 years in rural areas was higher than that of cities. As the rural young population continuously moves to cities it became lower than that in urban areas from 1975 and the gap grew till 1990. But the proportion of rural population aged 0~4 years in 1995 became 6.2% and the gap reduced. We can say this is the change of the characteristics of in-migrants and out-migrants in the rural areas. Also considering the composition of the population by age group moving from urban to rural area in the late 1980s, 51.8% of the total migrants concentrates upon age group of 20~34 years and these people's educational level was higher than that of out-migrants to urban areas. This fact predicted the changes of the rural population, and the results will turn out as a change in the rural society. However, after comparing the population structure between the pure rural village of Boeun-gun and suburban village of Paju-gun which was agriculture centered village but recently changed rapidly, the recent change of the rural population structure which the in-migrants to rural areas becomes younger is just a phenomenon in the suburban rural areas, not the change of the total rural areas in general. From the characteristics of the population structure of rural village from the field survey on these villages, we can see that in the pure rural villages without any effects from cities the regidents are highly aged, while industrialization and urbanization are making a progress in suburban villages. Therefore, the recent partial change of the rural population structure and the change of characteristics of the in-migrants toward rural areas is effecting and being effected by the population change of areas like suburban rural villages. Although there are return migrants to rural areas to change their jobs into agriculture, this is too minor to appear as a statistic effect.

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Structural Evaluation Method to Determination Safe Working Load of Block Handling Lugs (블록 이동용 러그의 안전사용하중 결정에 관한 구조 평가법)

  • O-Hyun Kwon;Joo-Shin Park;Jung-Kwan Seo
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.29 no.4
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    • pp.363-371
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    • 2023
  • To construct a ship, blocks of various sizes must be moved and erected . In this process, lugs are used such that they match the block fastening method and various functions suitable for the characteristics of each shipyard facility. The sizes and shapes of the lugs vary depending on the weight and shape of the block structures. The structure is reinforced by welding the doubling pads to compensate for insufficient rigidity around the holes where the shackle is fastened. As for the method of designing lugs according to lifting loading conditions, a simple calculation based on the beam theory and structural analysis using numerical modeling are performed. In the case of the analytical method, a standardized evaluation method must be established because results may differ depending on the type of element and modeling method. The application of this ambiguous methodology may cause serious safety problems during the process of moving and turning-over blocks. In this study , the effects of various parameters are compared and analyzed through numerical structural analysis to determine the modeling conditions and evaluation method that can evaluate the actual structural response of the lug. The modeling technique that represents the plate part and weld bead around the lug hole provides the most realistic behavior results. The modeling results with the same conditions as those of the actual lug where only the weld bead is connected to the main body of the lug, showed a lower ulimated strength compared with the results obtained by applying the MPC load. The two-dimensional shell element is applied to reduce the modeling and analysis time, and a safety working load was verified to be predicted by reducing the thickness of the doubling pad by 85%. The results of the effects of various parameters reviewed in the study are expected to be used as good reference data for the lug design and safe working load prediction.

Study of Rainfall-Runoff Variation by Grid Size and Critical Area (격자크기와 임계면적에 따른 홍수유출특성 변화)

  • Ahn, Seung-Seop;Lee, Jeung-Seok;Jung, Do-Joon;Han, Ho-Chul
    • Journal of Environmental Science International
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    • v.16 no.4
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    • pp.523-532
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    • 2007
  • This study utilized the 1/25,000 topographic map of the upper area from the Geum-ho watermark located at the middle of Geum-ho river from the National Geographic Information Institute. For the analysis, first, the influence of the size of critical area to the hydro topographic factors was examined changing grid size to $10m{\times}10m,\;30m{\times}30m\;and\;50m{\times}50m$, and the critical area for the formation of a river to $0.01km^2{\sim}0.50km^2$. It is known from the examination result of watershed morphology according to the grid size that the smaller grid size, the better resolution and accuracy. And it is found, from the analysis result of the degree of the river according to the minimum critical area for each grid size, that the grid size does not affect on the degree of the river, and the number of rivers with 2nd and higher degree does not show remarkable difference while there is big difference in the number of 1st degree rivers. From the results above, it is thought that the critical area of $0.15km^2{\sim}0.20km^2$ is appropriate for formation of a river being irrelevant to the grid size in extraction of hydro topographic parameters that are used in the runoff analysis model using topographic maps. Therefore, the GIUH model applied analysis results by use of the river level difference law proposed in this study for the explanation on the outflow response-changing characters according to the decision of a critical value of a minimum level difference river, showed that, since an ogival occurrence time and an ogival flow volume are very significant in a flood occurrence in case of not undertow facilities, the researcher could obtain a good result for the forecast of river outflow when considering a convenient application of the model and an easy acquisition of data, so it's judged that this model is proper as an algorism for the decision of a critical value of a river basin.