• 지구물리
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• 제9권4호
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• pp.377-386
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• 2006

인류의 문명과 토목은 불가분의 관계를 갖고 있다. 고도의 산업화 사회로 발전하면서 제한된 지형적인 여건에 따라 다양한 대형 구조물이 형성되고 있다. 그러나 대형 구조물은 인간 생활의 편리함을 제공하는 국가 시설이지만 침하 붕괴 등 예상하지 못한 재해가 발생할 수 있다. 현재 활용되고 있는 상대적 변위측정 시스템은 전체적인 변형량을 해석하기 어려운 실태이며 설계 허용 범위내에서 구조물의 변형이 일어나고 있는지를 알 수가 없다. 본 연구에서는 약13년 된 필댐을 대상체로 하여 3D Laser Scanning을 이용하여 흙댐의 3차원 공간좌표를 가지는 측점군(point-cloud)을 생성하여 대상체 표면상의 수많은 3차원 공간좌표(x,y,z)를 얻는 방법으로서 실제 댐 사면과 동일한 사면형상 데이터를 취득할 수 있다. 이것은 3차원 공간상의 모델링이 형성되며, 이 자료로부터 댐 사면의 거리, 면적과 체적 등을 측정하여 댐체와 관련된 각종 정보를 얻을 수 있다. 본 연구를 통하여 댐체의 배부름(bulging)현상을 미연에 발견하여 유지관리의 중요 자료원으로 활용 할 수 있도록 한다.

• 터널과지하공간
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• 제14권3호
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• pp.188-202
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• 2004

고준위폐기물의 처분개념 실증을 위해 원자력연구소부지 내에 지하연구시설을 건설하는 경우, 지표면지형의 변화, 두터운 풍화대의 존재가 예상된다. 본 연구에서는 부지 특성과 터널의 경사 및 터별의 크기에 따른 영향 분석과 함께 수백 m의 터널을 단계적으로 굴착하는데 따른 영향을 FLAC3D를 이용한 3차원 구조해석을 통해 분석하였다. 해석결과 굴착을 단계적으로 실시하는데 따르는 응력이나 변위분포에는 차이가 없는 것으로 나타났으며 이는 지하연구시설의 부근에서는 응력재분포에 의한 소성영역의 발생은 없기 때문이다. 최대 응력으은 5 ㎫로 압축응력이 작용할 것으로 예상된다. 최대응력은 터별의 끝 부분에서 20 m 전방으로 터별의 벽면에서 발생할 것으로 예상되며 터널 경사각이나 풍화대의 크기, 터널의 크기변화에 따른 터널에서의 응력과 변위분포 변화는 거의 없는 것으로 나타났다. 진입터널과 연구모듈의 교차지점에 대한 모델링 결과 응력비 K가 3인 경우 구조적으로 가장 취약한 지점에서의 안전계수가 3이상으로 나타난다. 본 연구를 통해 원자력연구소 내 예상 부지에 소규모 지하연구시설을 구조적으로 안전하게 건설하는 것이 가능함을 보일 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제46권3호
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• pp.14-26
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• 2018

생태면적률은 친환경적 공간 개발을 위한 정량적 사전 계획지표이자 건축물과 외부공간의 균형 있는 개발을 유도하는 통합적 지표이다. 그러나 제도 적용상 면적 산정의 오류, 하부 지반과 토심 확보 기준의 미달, 시공 후 실제 생태면적의 감소, 사전 계획지표로서의 기능 저하 등의 문제점들이 지적되어 왔다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 LIM 활용을 제안하였다. 생태면적률의 가중치는 주로 하부 지반과 토심, 피복 유형에 의해 결정되므로 지형과 포장재를 중심으로 연구를 진행하였다. 모델은 정부기관 및 관련 전문단체에서 제시한 BIM 기준과 가이드라인, 지침서를 참고하여 여기에 부합되도록 모델의 작성 범위와 상세 수준을 의미하는 LOD(Level Of Detail)를 설정하고, BIM 저작도구를 선정하여 조경정보모델을 구축하는 방법을 제시하였다. 사례 대상지로는 경사지에 위치한 공동주택단지를 선정하여 3차원적 지형을 모델링하고, 생태면적률과 관련된 속성정보를 포함한 포장재 라이브러리를 제작하였으며, 이들을 토대로 부지의 조경 정보모델을 완성하였다. 그리고 구축된 모델을 활용하여 생태면적률을 산정하고, 계획도와 산정표, 포장 상세도 등 관련 도면을 출력하였다. LIM을 활용함으로써 생태면적률의 기준 적용과 면적 산정이 정확해지고 설계업무의 효율성을 도모할 수 있었으며, 지형과 지하구조물의 관계 등 입체적 형태에 대한 객관적 검토가 가능해짐을 알 수 있었다. LIM 도입을 위해 라이브러리 매뉴얼 또는 템플릿을 작성, 배포하거나 KBIMS 기준에 부합하는 라이브러리 구축에 힘써야 하며, 인증제도에서 BIM 모델을 제출하도록 하는 제도적 전환이 필요하다. 앞으로 생태면적률에 식재 유형별 기준이 도입되어 확대 적용될 것으로 예상되므로 식재 정보 모델 구축과 활용에 대한 후속 연구가 요구된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.95-106
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• 2015

유휴공간은 기존 도로의 선형개량 및 신규노선 건설, 도로 확장공사 등으로 도로 본래 기능을 상실하여 방치된 도로 부지로 추가적인 활용이 가능한 공간이다. 그러나 현재 일부 유휴공간은 과적 검문소, 자재 적치장, 차량 대기소 등의 소극적인 유지관리와 활용이 이루어지고 있지만 대부분의 유휴공간에 대한 체계적인 관리방안과 활용방안이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 공간정보 오픈 플랫폼(브이월드)를 이용하여 유휴공간의 입지조건, 지형특성, 지역 및 문화 특성을 분석하고 유휴공간의 유형을 분류하기 위한 기준을 정립하였다. 유휴공간의 유형에 따라 공간정보 오픈 플랫폼을 이용해 3차원 모델링을 수행하고 주변 환경과 경관을 고려한 활용 및 개발 모델을 제시하였다. 향후 강원권 국도 유휴공간의 개발계획 및 설계방안을 도출하여 유휴공간의 활용에 도움이 되고자 하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권2호
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• pp.95-105
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• 2020

효율적인 연안관리 업무를 추진하기 위해서는 다양한 요인에 의해 변화하는 지형의 특성을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 격포해수욕장을 대상으로 시계열 UAV 영상을 촬영하였으며, UAV 위치정확도 평가를 위해 VRS 측량성과와 비교한 결과 ±11cm(X), ±10cm(Y), ±15cm(Z)의 표준편차를 얻었으며 따라서 수치지도 작업규정상의 허용오차를 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 UAV 영상을 통해 구축한 수치표면모델을 이용하여 침식 및 퇴적 변화 모니터링을 실시한 결과 2018년 6월과 2018년 12월 사이에는 평균 0.01m의 퇴적이 발생하였으며, 2018년 12월과 2019년 6월 사이에는 0.03m의 침식이 발생된 것으로 분석되었다. 따라서 2018년 6월과 2019년 6월 사이에는 전체적으로 0.02m의 침식이 발생된 것을 알 수 있었다. 그리고 시계열로 분석한 지형변화 모니터링 결과로부터 침식 및 퇴적 높이 구간별 면적을 분석한 결과 ±0.5m 구간에서 침식과 퇴적면적이 가장 넓게 분포함을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시한 시계열적 UAV 영상을 이용한 3차원 지형 모델링 성과를 활용하여 해안지역의 지형변화를 지속적으로 모니터링 한다면 양빈이나 준설 등과 같은 연안관리 업무를 보다 효과적으로 지원할 수 있을 것이다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권11호
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• pp.67-76
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• 2023

본 논문에서는 도심지 지하 발파에 대한 영향 분석을 효율적으로 하기 위해 터널 굴착 시 발파영향에 대해 계측데이터와 연계하여 3차원 BIM 모델 데이터를 작성한 후 인프라 전체의 상호 영향을 고려한 시각화 방안을 제안한다. 이를 위해 시각화에 필요한 BIM 모델링 수준을 정의하였고 GTX-A구간 대상으로 진동계측 데이터 수집, 지형 및 구조물 BIM 작성, 발파진동추정식을 활용한 계측데이터 시각화 방식을 개발하였다. 발파영향원 시각화를 위해 구 형태의 발파영향원 라이브러를 개발하였고 Revit Dynamo 자동화 로직 연동이 가능한 제원표를 구성하였으며 이를 통해 발파진동 영향분석을 3차원으로 쉽게 시각화 하는 방안을 제시하였다. 텍스트 중심의 발파진동 영향분석을 3D로 시각화된 입체적인 방식으로 검토할 수 있어 발파진동 설계 및 민원대응에 용이할 것으로 판단된다.

• 한국의류산업학회지
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• 제24권6호
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• pp.667-685
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• 2022

본 원고는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재와 어그제틱 구조체에 대한 연구 동향을 정리한 것이다. 먼저 4D 프린팅 소재의 형상 변화 거동을 형상 변화와 형상기억 소재, 이중, 삼중, 다중 형상기억 효과, 접힘과 굽힘, 표면지형별로 구분하여 알아보았다. 형상 변화와 형상기억 소재 등 열이나 수분의 자극에 가역적/비가역적 혹은 규칙적/불규칙적 형상 변형이 가능할 수 있다. 다음으로, 차원별 형상이동 유형에 따른 특성과 물성에 대해 알아본 바, 1차원에서 다차원으로의 형상이동을 1D-1D 팽창/수축, 1D-2D 접힘/굽힘, 1D-3D 접힘 (1D-to-3D folding)으로 구분할 수 있다. 2차원에서 형상이동은 2D-2D 굽힙, 2D3D 굽힘/접힘/꼬임/표면말림/표면지형변화/굽힘과 꼬임, 3차원에서 다차원으로의 형상이동은 3D-3D 굽힙과 3D-3D 선형/비선형 거동으로 구분할 수 있다. 마지막으로 4D 프린팅 메타구조체 중 힌지 구조체를 적용한 KinetiX는 단일단위 터셀레이션과 다중단위 터셀레이션으로 모델링할 수 있고, 평면 및 공간 변환이 용이하고, 컨포머블 헬멧에 적용할 수 있다. 키리가미 구조체를 기본으로 한 공압형 어그제틱 구조체는 역설계 기반 구조체로써 굽힘각도를 제어하는 알고리즘으로 설계할 수 있다. 설계 후 3D 프린팅하여 TPU 멤브레인으로 프로토 타입을 제조하였고, 압력을 낮추면서 원하는 3차원 형상으로 완성될 수 있음을 확인하였다. 온도나 습도 등의 외부자극요소에 따라 형상이나 물성을 변화할 수 있는 재료를 사용하여 변형가능한 3차원 구조체로 성형한 4D 프린팅 소재를 이용하여 상지, 하지, 손, 발 등 소프트 로봇의 외골격(exoskeleton) 소재에 적용할 수 있을 것이다. 즉 자세제어, 상황인식, 동작신호 생성 등 다양한 환경에 대응하여 착용자의 움직임에 고하중, 고기동성, 운동지속성을 지원하는 기능을 갖는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재는 헬스케어 웨어러블 의류 제품화 개발로의 용도 전개가 가능할 것이다. 특히 4D 프린팅 소프트 소재 및 공정개발 분야는 일상 생할 보조용이나 재활치료용 의류를 개발하기 위한 3D 프린팅 소재 및 공정의 원천 기술에 해당하므로 이와 관련한 연구의 기초 자료로서 활용되기를 기대한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권10호
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• pp.1143-1155
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• 1999

셀룰러 방식의 이동통신 시스템에서 전파의 유효신호 도달범위를 예측하기 위해서는 전파전파 모델을 이용한 예측기법이 주로 사용된다. 그러나, 전파과정에서 주변 지형지물에 의해 발생하는 전파손실은 매우 복잡한 비선형적인 특성을 가지며 수식으로는 정확한 표현이 불가능하다. 본 논문에서는 신경회로망의 함수 근사화 능력을 이용하여 전파손실 예측모델을 생성하는 방법을 제안한다. 즉, 전파손실을 송수신 안테나간의 거리, 송신안테나의 특성, 장애물 투과영향, 회절특성, 도로, 수면에 의한 영향 등과 같은 전파환경 변수들의 함수로 가정하고, 신경회로망 학습을 통하여 함수를 근사화한다. 전파환경 변수들이 신경회로망 입력으로 사용되기 위해서는 3차원 지형도와 벡터지도를 이용하여 전파의 반사, 회절, 산란 등의 물리적인 특성이 고려된 특징 추출을 통해 정량적인 수치들을 계산한다. 이와 같이 얻어진 훈련데이타를 이용한 신경회로망 학습을 통해 전파손실 모델을 완성한다. 이 모델을 이용하여 서울 도심 지역의 실제 서비스 환경에 대한 타 모델과의 비교실험결과를 통해 제안하는 모델의 우수성을 보인다.Abstract In cellular mobile communication systems, wave propagation models are used in most cases to predict cell coverage. The amount of propagation loss induced by the obstacles in the propagation path, however, is a highly non-linear function, which cannot be easily represented mathematically. In this paper, we introduce the method of producing propagation loss prediction models by function approximation using neural networks. In this method, we assume the propagation loss is a function of the relevant parameters such as the distance from the base station antenna, the specification of the transmitter antenna, obstacle profile, diffraction effect, road, and water effect. The values of these parameters are produced from the field measurement data, 3D digital terrain maps, and vector maps as its inputs by a feature extraction process, which takes into account the physical characteristics of electromagnetic waves such as reflection, diffraction and scattering. The values produced are used as the input to the neural network, which are then trained to become the propagation loss prediction model. In the experimental study, we obtain a considerable amount of improvement over COST-231 model in the prediction accuracy using this model.

• 한국측량학회지
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• 제28권3호
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• pp.299-304
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• 2010

측량 및 정보처리기술의 진보에 따라 공간정보 분야는 급속히 발전되고 있으며, 다양한 공간정보 콘텐츠와 3차원 현실세계를 컴퓨터상에서 쉽게 접할 수 있게 되었다. 이는 국내에 항공레이저측량과 고해상도 디지털카메라의 보급이 최근 몇 년 동안 빠르게 진행되었기 때문이다. 그러나 항공레이저측량의 적용이 지도제작 및 지형분석 등에 국한되어있어 다양한 활용이 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 기존 현지조사나 항공 사진측량으로 이루어졌던 산림조사를 항공 라이다데이터를 이용하여 수목의 표고분포, 면적 및 용량산출, 수목밀도분포도를 3차원적으로 분석하여 산림지역에 대한 과학적인 정보를 제작해 보았다. 이미 미국, 캐나다 등에서는 항공레이저측량을 이용한 수목의 용량을 통하여 생체량(biomass), 산림자원분석, 시계열 모니터링, 산불거동모델링 등 다양한 연구와 적용이 이루어지고 있다. 전 세계적으로 산림자원에 대한 관심이 증대하고 있는 가운데 이제 국내에서도 광범위한 산림의 과학적 조사와 분석이 이루어져 산림자원관리 및 보호가 체계적으로 이루어져야 하겠다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권11호
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• pp.943-953
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• 2021

호수, 저수지, 만 등의 사면에서 발생하는 산사태 및 토석류에 의해 유발되는 수면충격파의 전파는 복잡한 지형 조건에서 토석류와 물 흐름이 상호작용하는 3차원 자연현상이다. 이 연구에서는 3차원 다상 난류 흐름 해석을 위한 수치모형과 비뉴튼 유체인 토석류에 대한 유변학적 모형을 적용하여 만의 사면에서 발생한 산사태로 인한 수면충격파의 거동을 수치모의하였다. 수치해석 결과를 타 연구자의 수리실험 자료와 비교 분석하여 3차원 수치모형의 적용성을 평가하였다. 수면으로 유입되는 토석류의 선단부 두께와 유속이 적절히 모의 된다면, 수면충격파의 정점부가 솟구치는 높이와 수면형은 매우 우수한 정확도로 예측이 가능한 것으로 나타났다. 토석류의 초기 형상을 다르게 설정한 두 가지 수치해석 결과는 연직상향으로 솟구친 수면충격파가 최고점에 도달한 후 중력에 의해 하강하면서 감쇄되는 단계에서부터 상이해지는 것으로 나타났다. 토석류 초기 두께를 상대적으로 크게 설정한 수치모의 결과는 만을 가로지르는 수면형과 함께 반대편 사면에서의 쳐오름 현상까지 양호하게 실험자료를 재현할 수 있는 것으로 나타났다. 반대편 사면에 도달한 수면충격파가 사면을 거슬러 흐르는 최고 쳐오름 높이는 토석류 총량이 같은 경우 수면으로 유입되는 토석류의 초기 두께에 민감하지 않은 것으로 나타났다. 한편, 수로 바닥을 따라 전파되는 토석류의 전파 특성을 더 정확하게 재현하기 위해서는 실험에서 점토 성분이 없는 입자만을 이용하여 재현한 토석류 물질 특성에 맞는 유변학적 모형을 적용할 필요가 있다고 판단된다.