• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.67-67
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• 2010

과학교육에서 효과적인 과학 수업을 위하여 과학사 도입의 중요성이 계속 강조되어 왔다. 이에 따라 과학 교과서에는 많은 과학사 자료가 사용되고 있다. 하지만 과학 교과서에 사용된 과학사 자료가 어떤 유형과 맥락에서 어떠한 역할을 하고 있는 지에 대한 면밀한 분석은 이루어지지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 선행 연구와 관련 문헌 분석을 통해 과학 교과서에 사용된 과학사 자료를 분석하기 위한 3차원 틀을 개발하고, 이를 제 7차 교육과정의 과학 교과서 지구과학 내용을 대상으로 적용하였다. 개발된 분석틀은 수업맥락, 역할, 제시유형의 3개 차원으로 구성된다. 수업맥락 차원은 흥미, 사회-문화적, 인식론적, 개념적 맥락의 4가지 영역으로 세분되며, 제시유형 차원은 에피소드/일화, 발견/고안, 선형적인 발전, 역사적 실험의 4가지 영역으로 세분된다. 역할 차원은 기본적, 보충적, 탐구적의 3가지 영역으로 세분된다. 개발된 3차원 분석틀을 적용하여 과학 교과서의 지구과학사 자료들을 분석한 결과, 수업맥락 차원에서는 개념적 맥락의 과학사 자료가 모든 학년별 과학 교과서에서 가장 많았다. 역할 차원에서는 기본적 역할이 압도적으로 많았으며, 탐구적 역할의 경우에는 매우 적었다. 제시유형 차원에서는 발견/고안과 선형적인 발전 유형이 대부분이었고, 에피소드/일화 유형의 자료는 주로 흥미 맥락과 연계되어 극히 일부만 사용되고 있었다. 3차원 각 영역들을 48개의 조합으로 분석한 결과, '개념적 수업맥락-기본적 역할-발견/고안 유형'과 '개념적 수업맥락-기본적 역할-선형적 발전 유형' 2개 조합에 집중되었으며, 나머지 조합들의 빈도는 매우 낮았다. 전체적으로 3차원 분석틀 각 영역에 부합하는 과학사 자료가 과학 교과서에 다양하게 포함되지 못하고 일부 영역에만 집중되는 것으로 나타났으며, 이러한 연구 결과는 앞으로 다양한 수업맥락, 역할, 그리고 유형으로 과학사 자료들이 개발될 필요가 있음을 시사한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (C)
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• pp.471-476
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• 2007

본 논문에서는 다중카메라를 이용한 3차원 공간 구성에 대한 분석을 위해 실제 카메라의 3차원 위치를 분석하였다. 카메라의 3차원 위치 분석을 위해서 카메라 교정법을 이용하였으며 교정 결과 얻은 카메라의 외부변수를 역좌표변환하여 카메라의 3차원 위치를 얻었다. 다중카메라 교정을 위해서 10대의 카메라를 다섯 쌍의 스테레오 카메라로 묶어 교정을 하였다. 이러한 과정을 통해 얻은 카메라의 외부변수의 역좌표변환으로 실제 카메레라의 위치를 계산하였고 이것의 정확한 3차원 위치정보를 얻기 위해 초기 교정에서 선택된 12개의 점을 기초로 하여 각 좌표의 8-방향의 좌표 결과를 얻게 된다. 이렇게 해서 얻은 좌표를 이용하여 카메라 교정 과정을 반복하였다. 그 결과 카메라의 정확한 3차원 위치를 얻었으며, 또한 마커 좌표의 변화가 카메라의 위치에 영향 정도를 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권4호통권316호
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• pp.1-7
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• 2007

본 논문은 정사투영 카메라로부터 얻어진 2차원 영상으로부터 복원된 3차원 형상과의 기하학적 관계를 분석한다 본 연구의 목적은 2차원과 3차원 관계를 기하학적으로 분석함으로서 잡음에 강인한 3차원 형상 복원에 기여하기 위함이다. 만약 3차원 형상 복원 시 특징점이 손실되지 않고 잡음이 존재하지 않는다면 3차원 형상복원은 고유치 행렬인수분해로 정확하게 얻을 수 있다. 그렇지만 실제 촬영된 피사체의 일부가 보이지 않는 오클루션 또는 낮은 해상도 등의 영향으로 인해, 피사체의 특징점 일부가 손실된 경우는 고유치 행렬인수분해의 계산적 문제가 발생되어 정확한 3차원 복원을 할 수 없게 된다. 더욱이 추출된 특징 점에 잡음이 포함될 경우는 복원된 3차원 형상 역시 그 섭동 영향을 받게 된다. 본 연구는 이러한 잡음환경에서도 손실된 특징 점을 정확히 유추하기 위해 2차원과 3차원 사이의 기하학적 특성을 분석하는데 포커스 한다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.317-318
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• 2009

3차원 모델링 기술에 관한 이론적인 연구는 활발히 진행 중에 있으나 이를 실제로 구현한 사례는 극히 드물다. 현재 사용되고 있는 3차원 모델은 가시화에 초점을 두고 있어 토폴로지 구조를 갖고 있지 않는다. 따라서 3차원 공간 분석이나 어플리케이션 개발에 한계가 있다. 그러나 공간 DBMS를 이용함으로써 토폴로지 기반의 모델을 생성하고 다양한 공간 분석 및 가시화에 활용할 수 있다. 본 연구에서는 공간데이터베이스 기반의 4가지 3차원 데이터모델을 제시하고 이들의 쿼리 수행능력을 비교 분석해 봄으로써 분석 및 가시화에 적합한 모델을 제안한다.

• 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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.144-144
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• 2023

하천 합류부에 있어 수체의 혼합양상 분석은 고해상도의 자료가 필요하다. 하지만 최근 공간적 분포를 해석함에 있어 3D 기법들을 많이 활용되고 있다. IDW, Natural Neighbor, Kriging기법등 다양한 기법들이 많이 적용되고 있고 그에 따라 각 보간법을 비교 분석하여 공간해석에 대한 연구를 진행하였다. 관련 논문을 검토한 결과, 측정 결과에 따른 2차원 횡단면 분포의 내용이 지배적이었고, 3차원 매핑 및 3차원 분석을 통한 수리학적 정보 획득에 관한 연구는 부족한 실정이였다. 특히 3차원 하천 수질 농도의 연구가 불충분했다. 그에 따라 저해상도 측정결과에서의 예측과 보간법에 대한 시각화를 통해 하천의 전체적인 수리·수질정보를 표기하였다. 각각의 보간법을 비교함으로써 하천매핑에 있어 Kriging 기법을 적용하여 시각화된 자료와 정량적 평가를 통해 하천매핑의 정밀성을 향상시켰다. 하천합류부를 공간 분석할 시에 하천의 측정데이터에 대한 신뢰도를 바탕으로 계측경로에 따라 보간한 결과에 대한 신뢰도 분석을 실시하였다. 분석된 3차원자료를 이용하여 하천의 혼합거리에 대한 분석을 실시하였고 그에 따른 수표면과 연직방향까지 고려된 혼합거리분석을 비교하였다. 3차원 데이터를 활용하는 방법으로 측정 및 모니터링 기술의 중요한 데이터로 활용되며, 이러한 데이터는 유해물질 저감 기술 및 평가 예측 기술의 기초 데이터로 활용되고 있다. 유해화학물질 추정, 호수의 고위험 조류군 계층분석 등 다양한 수생건강 진단기술을 활용할 수 있다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.103-111
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• 2005

최근의 급속한 기술 발달을 통해 고전적인 측량 기법을 극복한 3차원 레이저 스캐너를 댐 관리기법의 연구에 적용하였다. 다목적댐과 같은 대규모 댐의 경우, 댐체 변형 특성 파악 및 주변 사면 안정성 연구 등과 관련하여 많은 측량이 필요하지만, 주로 제한된 점 (point)자료를 획득하여 분석하는 데 그쳤다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위하여 3차원 레이저 스캐너 장비를 도입하여 조사하고자 하는 대상체에 대해 3차원 디지털 좌표를 다량으로 획득하여 이를 분석 처리함으로써 보다 효율적으로 댐 관리가 이루어지도록 하였다. 본 연구에서는 보강 사면에 대한 변형 특성을 파악하기 위해, 7개월 간격으로 3차원 스캐닝을 통해 좌표 값을 획득하여 이의 분석을 통해 향후 거동에 대해 예측하였다. 분석을 위해 두 시기의 스캐닝 자료를 병합(registration)하여 상대차이를 분석하고, 틀어진 각을 측정하였다. 또한 도면이 존재하지 않는 지자체의 댐에 대한 신속 측량을 3차원 레이저 스캐너로 대체하기 위한 방안에 대해 제시하고, 준공예정인 댐에 대한 스캐닝을 수행하여 설계 도면과의 비교 검토 결과를 분석하였으며, 향후 다양한 이용 방안에 대한 검토와 토론을 제안하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.81-84
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• 2001

3 차원 GIS 소프트웨어를 개발하기 위한 기술로는 공간데이터처리 및 공간분석기술, 컴퓨터그래픽스 및 가상현실 기술에 이르기까지 다양한 연구가 요구된다. 지리정보 가시화(Visualization)에 관한 연구는 여러 GIS 응용분야에서 주요한 부분이 된다. 현재 2 차원 기 구축된 데이터를 이용하여 3차원으로 가시화 및 분석을 수행할 수 있다는 것은 데이터와 소프트웨어 재사용 및 비용측면에서 중요한 의미를 가진다. 본 논문에서는 2차원 데이터와 최소한의 3차원 부가정보(빌딩높이, 도로폭등)를 이용하여 규칙기반 모델링(Rule-Based Modeling)을 통해 3 차원으로 모델링 해 낼 수 있는 3 차원 장면 모델러 컴포넌트 설계 방법을 제안한다. 시설물의 다양한 상세도 제어가 가능한 LOD(level-of detail) 모델러와 3 차원 장면을 효율적으로 관리하기 위한 장면 그래프(scene graph) 컴포넌트 설계 기술을 소개한다. 장면 모델러 컴포넌트 분석을 위해 처리하는 입력 데이터, 수작업 3 차원 모델링 여부, 소프트웨어 재사용성, 상호운용성, 구축 비용 등을 기준으로 분석하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제12권6호통권48호
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• pp.15-23
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• 1997

본 논문에서는 실존하는 물체의 3차원 모델을 만드는 방법들 중에서 물체로부터 직접 정보를 얻어내어 매우 사실적인 3차원 모델을 제작하는 기법들에 대한 현재까지의 기술들에 대해 분석해보고 앞으로의 발전 방향에 대한 전망을 해보았다. 실제 물체의 데이터를 얻어내는 방법은 크게 세가지로 나뉘며 3차원 디지타이저, 3차원 레이저 스캐너 그리고 사진을 이용하는 방법이 있다. 이러한 방법들이 기초적인 요구 사항을 만족하고 있는지와 핵심기술은 어떠한 것들인지를 분석해본다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.541-546
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• 2006

3차원 관상동맥을 분석하기 위해서는 혈관의 분기점, 극단점, 혈관의 계층적 구조 관계를 함축적으로 표현하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는3차원 CT 혈관 조영 영상으로부터 관상동맥의 3차원 골격을 자동으로 추출하는 방법을 개발하였다. 먼저, CT혈관 조영술에 의해 획득된 슬라이스 이미지로부터 3차원 조작 및 수술 시뮬레이션 등을 위하여 혈관의 3차원 표면에 대한 메쉬 모델을 생성한다. 생성된 메쉬 모델이 임의로 변형된 후에도 자동으로 골격을 쉽게 추출할 수 있도록 메쉬 모델을 복셀화하는 단계를 거친다. 이렇게 얻어진 복셀 모델로부터 표면복셀을 결정하고 표면 복셀로부터 객체 복셀까지의 유클리드 거리값를 계산하여 유클리드 거리맵(EDM)을 계산한다. 계산된 EDM 으로부터 객체 복셀이 가지게 되는 최대 내접 구를 계산하여 Discrete Medial Surface을 생성하게 되는데 이것은 골격의 후보가 된다. 골격의 후보집합 복셀에 대하여 Dijkstra 최단 경로 결정 알고리즘을 적용하여 골격을 자동으로 추출하게 된다. 이렇게 추출된 3차원 골격은 관상동맥 수술 시뮬레이션 등의 다양한 형상 분석에 유용하게 사용될 수 있다.