• 제목/요약/키워드: 3-Dimensional Measurement

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디지털 홀로그래픽 입자유속계를 이용한 미세곡관 내부유동 측정 (Measurement of Flow inside Curved Microtube Using a Digital Micro Holographic Particle Velocimetry)

  • 김석;이상준
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
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    • pp.116-118
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    • 2007
  • Three-dimensional (3D) velocity field information of a laminar flow in a curved micro tube of circular cross-section has been measured using a digital micro holographic particle tracking velocimetry (HPTV). The temporal evolution of instantaneous velocity field of a water flow in a curved micro tube of $100\;{\mu}\;m$ and $300\;{\mu}\;m$ in inner diameter was obtained. The 3D mean velocity field distribution was obtained quantitatively by statistical-averaging of instantaneous velocity fields. At low Dean number (De), a secondary flow was not generated in the curved tube. With increasing Dean number, the secondary flow constituted of two large-scale counter-rotating vortices was formed due to enhanced centrifugal force. To reveal the flow characteristics of high Dean numbers, trajectories of fluid particles were evaluated experimentally from the 3D velocity fields data measured by the HPTV technique. The present experimental results, especially the 3D particle trajectories, would be helpful to design and to understand the mixing phenomena in 3D curved passages of various curved micro-tubes or micro-channels.

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실리콘 양자전자소자의 전류-전압 및 컨덕턴스 특성 (Current-Voltage and Conductance Characteristics of Silicon-based Quantum Electron Device)

  • 서용진
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.811-816
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    • 2019
  • 초고진공 화학기상증착장치(UHV-CVD)에 의해 성장된 실리콘-흡착된 산소(Si-O) 초격자가 실리콘 양자전자소자를 위한 에피택셜 장벽으로 소개되었다. 전류-전압 측정 결과 높은 브레이크다운 전압을 갖는 매우 안정하고 양호한 절연특성을 나타내었다. 에피택셜 성장된 Si-O 초격자는 SOI(silicon on insulator)를 대체할 수 있는 절연층으로도 사용될 수 있음을 보여준다. 이 두꺼운 장벽은 전계효과트랜지스터(FET)의 절연 게이트로 유용하게 사용될 수 있어 FET 위에 또 다른 FET를 제작할 수 있으므로 미래 실리콘계 3차원 집적회로의 궁극적인 목표에 한층 더 다가갈 수 있는 가능성을 보여주는 것이다.

TerraSAR-X 위성레이더 오프셋 트래킹 기법을 활용한 스발바르 Uvêrsbreen 빙하의 2차원 속도 (Two-dimensional Velocity Measurements of Uvêrsbreen Glacier in Svalbard Using TerraSAR-X Offset Tracking Approach)

  • 백원경;정형섭;채성호;이원진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.495-506
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    • 2018
  • 전 지구적으로 기후 변화와 해수면상승에 대한 관심이 집중되면서 빙하의 변위 속도에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 빙하의 속도와 관련된 연구에서 현장관측 방법이 가장 정확한 데이터를 취득할 수 있으나 데이터 취득의 어려움으로 위성레이더를 활용한 오프셋 트래킹 기법이 활발하게 활용되고 있다. 오프셋 트래킹은 관측 정밀도가 위상 기반의 지표변위 관측 기법(위성레이더 간섭기법, 위성레이더 다중개구간섭기법)에 비하여 떨어지는 한계가 존재하였으나 최근 연구에 의하여 개선되었다. $Uv{\hat{e}}rsbreen$ 빙하 지역은 최근 연구에 의하여 1.5 m/year의 속도로 빙하의 고도가 저하된다는 사실이 밝혀졌다. 그 만큼 이 지역은 빙하 변위 속도는 기후변화에 큰 영향을 받고 있으며 장기적인 기후변화를 관측하고 예측하는 데에 중요하게 활용될 수 있다. 하지만 이 지역에 대한 구체적인 연구 사례는 거의 존재하지 않는다. 본 연구에서는 개선된 위성레이더 오프셋 트래킹 기법을 활용하여 $Uv{\hat{e}}rsbreen$ 지역의 2차원 변위 속도를 관측하였다. 그 결과 연간 최대 133.7 m/year의 속도로 빙하가 이동하는 것이 확인되었다. 관측 정밀도는 아지무스 방향과 레인지 방향에 대하여 각각 5.4 그리고 3.3 m/year이었다. 이 결과는 장기적인 빙하의 고도 변화에 관한 연구 그리고 기후 변화에 따른 환경 영향 평가 연구에 활용될 것이다.

Influence of the Alveolar Cleft Type on Preoperative Estimation Using 3D CT Assessment for Alveolar Cleft

  • Choi, Hang Suk;Choi, Hyun Gon;Kim, Soon Heum;Park, Hyung Jun;Shin, Dong Hyeok;Jo, Dong In;Kim, Cheol Keun;Uhm, Ki Il
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제39권5호
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    • pp.477-482
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    • 2012
  • Background The bone graft for the alveolar cleft has been accepted as one of the essential treatments for cleft lip patients. Precise preoperative measurement of the architecture and size of the bone defect in alveolar cleft has been considered helpful for increasing the success rate of bone grafting because those features may vary with the cleft type. Recently, some studies have reported on the usefulness of three-dimensional (3D) computed tomography (CT) assessment of alveolar bone defect; however, no study on the possible implication of the cleft type on the difference between the presumed and actual value has been conducted yet. We aimed to evaluate the clinical predictability of such measurement using 3D CT assessment according to the cleft type. Methods The study consisted of 47 pediatric patients. The subjects were divided according to the cleft type. CT was performed before the graft operation and assessed using image analysis software. The statistical significance of the difference between the preoperative estimation and intraoperative measurement was analyzed. Results The difference between the preoperative and intraoperative values were $-0.1{\pm}0.3cm^3$ (P=0.084). There was no significant intergroup difference, but the groups with a cleft palate showed a significant difference of $-0.2{\pm}0.3cm^3$ (P<0.05). Conclusions Assessment of the alveolar cleft volume using 3D CT scan data and image analysis software can help in selecting the optimal graft procedure and extracting the correct volume of cancellous bone for grafting. Considering the cleft type, it would be helpful to extract an additional volume of $0.2cm^3$ in the presence of a cleft palate.

라인스캔 카메라를 이용한 3차원 정밀 측정 (3D Precision Measurement of Scanning Moire Using Line Scan Camera)

  • 김현주;윤두현;김학일
    • 한국광학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.376-380
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    • 2008
  • 본 논문에서는 라인스캔 카메라를 통해 모든 영역의 영상을 획득하는 연구를 제안한다. 이 방법은 기존의 면적 카메라를 이용했던 방법에 비해 투영격자의 이동 횟수를 획기적으로 줄일 수 있으며, 그로 인해 측정시간이 매우 빠르고 측정정밀도도 뛰어난 장점을 가진다. 본 논문의 스캐닝 모아레 측정 방법은 넓은 영역의 3차원 형상 정보를 얻는데 매우 유익하며, 대면적의 대상물 측정 시 일반적으로 사용하는 stitching 기법을 사용할 필요가 없으므로 한번에 전 영역의 3차원 형상의 복원이 가능하여 보다 빠른 속도로 3차원 형상 정보를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 투영격자 하나만을 이용한 영사식 모아레 방식을 이용하여 작은 높이 단차를 갖는 물체의 3차원 형상을 복원하고 그 높이를 용이하게 측정 할 수 있다. 본 연구는 양산환경(Mass production)의 웨이퍼 범프 높이 검사 및 FC-CSP나 FC-BGA 범프 높이 검사 등에 활용 할 수 있으며, 실험을 통해 기존의 방법에 비해 투영격자의 이동횟수 및 측정 속도가 향상되었음을 확인하였다.

홀로스펙클 간섭법을 이용한 3차원 변위측정의 정량적 연구 (Quantitative Analysis of 3-D Displacements Measurement by Using Holospeckle Interferometry)

  • 주진원;권영하;박승옥
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1208-1217
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    • 1993
  • 본 장치의 핵심은 상 홀로그래피(image holography)시스템을 구성하여 상을 확대시키고, 기준파(reference beam)의 세기를 일반적인 홀로그래피방법에 비해 매우 약하게 하여 홀로그램 기록시 확대된 영상에 스텍클 무늬를 선명하게 기록되도록 한 것이다. 물체에 미소변위를 가하여서 변형 전과후의 상태를 이중으로 기록한 홀로그 램을 얻은 후, 이로부터 확대된 홀로그래피 간섭무늬와 선명한 영의 무늬를 얻을 수 있었다. 본 시험장치로 구성된 홀로스펙클 방법의 신뢰성을 평가하기 위하여 이론적 인 변위량을 알고 있는 외팔보의 변형을 대상으로 하여 실험하였다. 외팔보에 면외 변위와 면내변위를 각각 발생시켜 이때 얻어지는 홀로그래피 간섭무늬와 영의 간섭무 늬의 간격으로부터 면위를 정량적으로 분석하였으며, 면외변위와 면내변위를 동시에 발생시켜 면내변위가 홀로그래피 간섭무늬에 미치는 영향과 면외변위가 영의 간섭무늬 에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 홀로스펙클 방법을 이용하여 일반적인 방법으로는 는 측정이 어려운 볼 압입문제의 3차원 변형상태를 측정하고 유한요소법의 결과와 비교하였다.

Mixed-reality simulation for orthognathic surgery

  • Fushima, Kenji;Kobayashi, Masaru
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제38권
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    • pp.13.1-13.12
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    • 2016
  • Background: Mandibular motion tracking system (ManMoS) has been developed for orthognathic surgery. This article aimed to introduce the ManMoS and to examine the accuracy of this system. Methods: Skeletal and dental models are reconstructed in a virtual space from the DICOM data of three-dimensional computed tomography (3D-CT) recording and the STL data of 3D scanning, respectively. The ManMoS uniquely integrates the virtual dento-skeletal model with the real motion of the dental cast mounted on the simulator, using the reference splint. Positional change of the dental cast is tracked by using the 3D motion tracking equipment and reflects on the jaw position of the virtual model in real time, generating the mixed-reality surgical simulation. ManMoS was applied for two clinical cases having a facial asymmetry. In order to assess the accuracy of the ManMoS, the positional change of the lower dental arch was compared between the virtual and real models. Results: With the measurement data of the real lower dental cast as a reference, measurement error for the whole simulation system was less than 0.32 mm. In ManMoS, the skeletal and dental asymmetries were adequately diagnosed in three dimensions. Jaw repositioning was simulated with priority given to the skeletal correction rather than the occlusal correction. In two cases, facial asymmetry was successfully improved while a normal occlusal relationship was reconstructed. Positional change measured in the virtual model did not differ significantly from that in the real model. Conclusions: It was suggested that the accuracy of the ManMoS was good enough for a clinical use. This surgical simulation system appears to meet clinical demands well and is an important facilitator of communication between orthodontists and surgeons.

PSP를 이용한 항공기 형상 모형 날개 표면 압력 측정 (Surface pressure measurement on a wing of SWIM by using PSP)

  • 정혜진;권기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.337-345
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    • 2008
  • 연구에서는 NACA4412익형으로 이루어진 주날개에 NACA0012플랩이 장착된 아음속 벽면효과 모형(SWIM)의 날개 표면 3차원 압력 분포를 압력감응페인트를 이용하여 시험적으로 연구하였다. 한국항공우주연구원의 아음속 풍동에서 레이놀즈수 3.1x105의 조건에서 시험 모형의 받음각 변화에 따른 날개 윗면 및 아랫면의 압력 분포를 측정하였다. 그 결과 받음각이 증가함에 따라 날개 윗면에서의 최저 압력 지점이 뿌리에서 끝단으로 이동을 하는 것을 관찰하였고, 날개 끝단의 뒷전에서도 끝단 와류를 일으키는 압력이 매우 낮은 지점도 관찰되었다. 그러나 실속각 이후인 받음각 15도의 경우 끝단 뒷전에서는 압력이 낮은 지점이 계속 관찰되었으나 그 이외의 부분은 스팬 방향 압력 분포가 편평하였다. 압력감응페인트와 더불어 압력공을 사용하여 날개의 코드 방향 2차원 압력분포도 측정 하여 비교하였고 두 시험에서 측정된 각 압력계수들의 차이의 평균은 약 0.077임을 확인하였다.

프로그레시브 금형의 품질관리를 위한 정도관리 시스템 개발 (Development of a Precision Management System for Quality Control of Progressive die)

  • 박종남
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.5434-5439
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    • 2014
  • 금속의 표면관리는 공구 현미경이나 표면 조도 측정기를 이용하고 있다. 이러한 방법은 구조적인 문제로 인하여 생산현장에서 금형의 표면 상태 확인을 하기에는 효율성이 떨어진다. 이런 이유로 완성된 금형의 노후화에 따른 마모, 흠집 및 표면 상태를 관리할 수 있는 분석시스템 또는 측정시스템이 필요하다. 본 연구는 금형이나 가공품의 자동분석 및 기준화를 위한 표면상태 분석 소프트웨어를 개발하였다. 소프트웨어는 기본적으로 원, 점, 선 등의 요소들을 측정할 수 있게 개발하였으며, 캡처한 사진을 3차원 이미지로 구현하여 금형에 생긴 홈의 깊이와 단면 프로파일을 추정할 수 있도록 중점을 두었다. 실험분석결과 표면 조도는 93.2%이상의 정확도를 나타냈으며, 조명밝기에 대한 표면 조도의 최대편차는 $3{\mu}m$ 이내로 매우 정밀하였다. 이런 결과로 금형의 측정 및 표면분석을 통한 품질관리의 효율성을 확인 할 수 있었다.

공벽변형법에 의한 이방성 암반의 초기응력 측정에 관한 연구 - 횡등방성 암석에 대한 실험실 모형 실험 및 수치해석 (A study on the In-situ Stress Measurement of Anisotropic Rocks by Leeman Method - An Experimental and Numerical Simulation on Transversely Isotropic Rock)

  • 민기복;이정인;최해문
    • 터널과지하공간
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    • 제12권4호
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    • pp.237-247
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    • 2002
  • 암반의 이방성이 초기응력 측정결과에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 현지암반의 응력 상태를 실험실에서 이축상태로 재현하여 초기응력 측정을 실시하였다. 이축가압장치는 플랫잭(flat jack)을 이용하여 제작하였으며, 등방성과 이방성 암석, 모르타르 및 인공이방성 암석 등 4 종류의 시료에 대하여 총 18회의 초기응력 측정을 실시하였다. 초기응력 측정 결과 이방성을 고려한 경우가 고려하지 않은 경우에 비해 최고 34%의 차이가 발생함으로써 이방성을 고려한 초기응력 측정이 필요함을 확인하였다. 또한 3차원 유한차분해석 프로그램인 FLAC 3D를 이용하여 오버코어링에 따른 응력개방곡선의 적합성에 대한 분석을 실시하여 실험실 모형실험의 결과가 수치해석에 의한 결과와 유사함을 확인하였다.