• 제목/요약/키워드: 3D/4D CAD

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DEVELOPMENT OF AN AMPHIBIOUS ROBOT FOR VISUAL INSPECTION OF APR1400 NPP IRWST STRAINER ASSEMBLY

  • Jang, You Hyun;Kim, Jong Seog
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제46권3호
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    • pp.439-446
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    • 2014
  • An amphibious inspection robot system (hereafter AIROS) is being developed to visually inspect the in-containment refueling storage water tank (hereafter IRWST) strainer in APR1400 instead of a human diver. Four IRWST strainers are located in the IRWST, which is filled with boric acid water. Each strainer has 108 sub-assembly strainer fin modules that should be inspected with the VT-3 method according to Reg. guide 1.82 and the operation manual. AIROS has 6 thrusters for submarine voyage and 4 legs for walking on the top of the strainer. An inverse kinematic algorithm was implemented in the robot controller for exact walking on the top of the IRWST strainer. The IRWST strainer has several top cross braces that are extruded on the top of the strainer, which can be obstacles of walking on the strainer, to maintain the frame of the strainer. Therefore, a robot leg should arrive at the position beside the top cross brace. For this reason, we used an image processing technique to find the top cross brace in the sole camera image. The sole camera image is processed to find the existence of the top cross brace using the cross edge detection algorithm in real time. A 5-DOF robot arm that has multiple camera modules for simultaneous inspection of both sides can penetrate narrow gaps. For intuitive presentation of inspection results and for management of inspection data, inspection images are stored in the control PC with camera angles and positions to synthesize and merge the images. The synthesized images are then mapped in a 3D CAD model of the IRWST strainer with the location information. An IRWST strainer mock-up was fabricated to teach the robot arm scanning and gaiting. It is important to arrive at the designated position for inserting the robot arm into all of the gaps. Exact position control without anchor under the water is not easy. Therefore, we designed the multi leg robot for the role of anchoring and positioning. Quadruped robot design of installing sole cameras was a new approach for the exact and stable position control on the IRWST strainer, unlike a traditional robot for underwater facility inspection. The developed robot will be practically used to enhance the efficiency and reliability of the inspection of nuclear power plant components.

디지털 기법을 활용한 상악 전치부의 진단 및 수복 증례 (Digital technique in diagnosis and restoration of maxillary anterior implant: a case report)

  • 방혜민;장우형;박찬;윤귀덕;임현필;박상원
    • 구강회복응용과학지
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    • 제38권4호
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    • pp.249-256
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    • 2022
  • 성공적인 상악전치부의 임플란트 식립은 많은 고려를 필요로 한다. 환자를 만족시키며 기능적이며 심미적인 보철수복을 위해서는, 치료에 앞서 정확한 진단이 선행되어야 하며 이는 구내스캔, 콘빔시티, 그리고 안면스캔을 중첩함으로 시도해 볼 수 있다. 구내스캔을 통해 얻어지는 환자의 교합양상과 콘빔시티에서 얻어지는 환자의 치조골의 양상 및 질, 그리고 안면스캔에서 얻어지는 환자의 특성과 구외평가를 어우르는 진단은 보다 성공적인 보철수복을 위한 발판이 될 수 있다. 다양한 정보의 중첩을 통해, 보철적으로 이상적인 치관의 위치를 우선순위에 두지만, 환자의 생물학적 한계를 포용하는 "탑다운"형식의 임플란트 진단은, 이를 고려한 서지컬 가이드를 3D 프린팅하고, 수술에 사용함으로써 구현되었다. 환자의 치조골 소실로 인한 임플란트 식립위치의 한계점은, 치아의 선각과 착시효과를 이용한 보철수복을 통하여 극복하려고 노력하였다. 이후, 임시수복물을 사용하고 환자가 가장 편하다고 느끼는 보철물을 장착한 뒤 디지털 교합장비(Arcus Digma II)를 이용하여 전방유도와 하악의 운동을 측정하여 이를 최종보철물에 적용하였다.

전산모사 프로그램을 이용한 E-MOLD의 Heating Line 배치의 최적화 설계에 관한 연구 (Development of simulation method for heating line optimization of E-Mold by using commercial CAE softwares)

  • 정재엽;김동학
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1754-1759
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    • 2008
  • 일반사출성형에서는 수지가 캐비티 내를 흐르면서 냉각으로 인한 점도의 상승으로 전사성이 급격히 나빠지기 때문에 미세패턴을 가진 성형품을 제작하는데 많은 어려움이 따른다. 이를 해결하는 방법으로 금형온도를 용융된 수지온도 수준까지 순간적으로 표면만을 가열하여 성형시킨 후 급속히 냉각하는 다양한 순간금형가열방식이 있고, 그 중 본 연구에서는 전열가열방식인 E-Mold을 채택하였다. 특히, 마이크/나노 부품 성형에 필수적인 E-Mold 금형설계에 있어 heating line의 배치는 금형의 온도 제어 및 균일한 온도 분포에 절대적인 영향을 미치므로 최적화된 heating line의 배치가 필수적이다. 본 연구에서는 사출공정의 사이클 타임을 최소화하면서 다양한 해석 프로그램을 사용하여 E-Mold의 최적화 설계를 전산모사 하였고, 이를 실험결과와 비교하였다. 먼저, 3D CAD 프로그램인 Pro-Engineer Wildfire 2.0 을 사용하여 E-Mold 금형을 설계하고, ANSYS사의 ICEMCFD 프로그램을 사용하여 MESH 생성하고, ANSYS사의 FLUENT 프로그램을 사용하여 금형의 초기온도 $60^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$$180^{\circ}C$까지 가열하는데 걸리는 시간과 냉각시키는데 걸리는 시간 등을 전산모사 하였다. 그리고 Polycarbonate를 이용하여 LGP 도광판을 실제 사출성형하여 얻은 데이터와 비교 분석을 하였다. 전산모사와 실제 사출결과에서 $3{\sim}4$초가량의 차이가 나타났지만 실제 사출시 고온의 용융된 플라스틱 수지에 따른 냉각시간의 오차를 생각한다면, 전산모사와 실힘결과는 거의 일치한다고 볼 수 있다. 따라서 본 체계적인 전산모사방법을 통해 E-Mold의 Heating Line 최적화 설계가 가능하다는 것을 확인하였다.

상업용 올리브 잎 추출물의 화합물 특성과 이들의 oleuropein 함량 비교분석 (Characterization of compounds and quantitative analysis of oleuropein in commercial olive leaf extracts)

  • 박미현;김두영;알판 대니 아르비안토;김정희;이성미;류형원;오세량
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제64권2호
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    • pp.113-119
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    • 2021
  • 올리브 (Olea europaea L.) 잎은 풍부한 폴리 페놀을 함유하고 있으며, 이는 항산화, 항균, 항 바이러스, 항암 활성을 연관시키고 혈소판 활성화를 억제하는 것으로 보고 되어있다. 올리브 잎은 건강기능성식품 및 기능성 화장품의 원료로 상업적으로 사용되고 있으며, 이러한 건강상의 이점은 올리브 잎의 주요 생리활성 물질인 oleuropein와 관련이 있다. Oleuropein은 항산화, 항노화, 항염증, 항암, 항미생물, 항바이러스, 항죽상동맥혈증, 지질 저하 효과, 혈당 저하 효과, 피부 보호 효과가 보고되어 있다. oleuropein이 올리브 잎의 중요한 화합물 임에도 불구하고 상업용 제품에서 oleuropein 함량을 밝히는 정량적 접근 방법은 아직 없다. 본 연구에서는 UPLC-QTof/MS, PDA, CAD로 개발된 방법을 이용하여 10개의 상업용 올리브 잎 추출물의 성분 및 oleuropein 함량을 분석 하였다. Iridoids (1, 3, 4, 14, and 16-18), coumarin (2), phenylethanoids (5, 9, and 11), flavonoids (6-8, 10, 12, and 13), lignan (15)을 포함한 총 18종의 화합물이 올리브 잎에서 예상되었다. 총 10종의 올리브 잎 추출물 분석은 3종의 제품(A, G, H)에서 제품에서 제시한 oleuropein 함량보다 높게, 5종의 제품(B, E, H, I, J)에서 5-10%의 오차범위로 나타났고 C, D에서 함량 미달로 검출되었다. 본 연구에서 oleuropein의 함량분석이 올리브 잎의 품질 관리에 도움이 될 수 있음을 판단하였다.

초화류를 중심으로한 관리조방적 옥상녹화용 식물 소재 선정 (Selecting Plants for the Extensive Rooftop Greening Based on Herbal Plants)

  • 이은희;조은진;박민영;김동욱;장성완
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.84-96
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    • 2007
  • The purpose of this study was to select herbaceous plants that can be used for presenting various views and biodiversity on the extensive rooftop greening. Experiment plots were constructed in July 2005 on the rooftop of the Administration Building in the Seoul Women's University. For this experiment, planters were used to design rooftop greening. The size of a planter is 500mm${\times}$500mm${\times}$100mm and each planter has the water storage plate in the lower part of it. The soil was constructed by mixing pearlite, vermiculite, cocopeat, and leaf mold in the ratio of 6 : 2 : 1 : 1. The plot was divided into the watered plot and the dry plot. Since each plot was constructed 2 times, finally 4 planters were constructed in total. One hundred species were used for the experiment and 9 plants per species were planted in each planter. Plants were organized according to types of plants and the experiment used 86 native herbaceous plants, 6 herbs, and 8 foreign plants. The plots were monitored once a month, from July to November 2005. The length and width of plants were tape-measured and covering rate was calculated by CAD program. "SPSS 10.1" was used for a statistical analysis. The result showed no significant difference between the watered plots and the dry plots. In cases of some plants, there were statistically significant differences between the watered planter and dry planter such as follows : Astilbe chinensis and Polygonatum odoratum which are shade plants were measured as the highest value on the watered pots, and Aquilegia buergeriana, Chrysanthemum zawadskii, Calendula arvensis and Gypsophila cerastioides D.Don which are sunny plants were measured as the highest value on the dry plots. According to the final analysis of the data collected and observed for growth condition during the first year of the research, 51 species including Prunella vulgaris var. lilacina and Veronica linaiaefolia in native herbaceous plant, 5 species with Lavandula angustifolia in herbs, and 3 species with Lantana camara and Muscari armeniacum in foreign plants showed the highest growth condition. In conclusion, it is suggested that various plants including sedums could be effectively used for extensive rooftop greening to improve landscape(a view) of the rooftop and increase ecological values.

4종 임플란트 나사산 디자인의 응력분산 특성에 대한 3차원 유한요소해석 연구 (Stress dissipation characteristics of four implant thread designs evaluated by 3D finite element modeling)

  • 남옥현;유원재;경희문
    • 대한치과보철학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.120-127
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    • 2015
  • 목적: 4종의 임플란트 나사산이 골유착 중간과정과 완료 이후 단계에서 보이는 응력분산 특성을 평가하고자 한다. 재료 및 방법: 실린더형 몸체(외경 4.1 mm 길이 10 mm)에 이전연구에서 식립 특성이 우수하게 평가되었던 V-자형 나사산과 다른 3종(buttress형, reverse buttress형, square형)의 나사산을 가진 4종의 임플란트가 악골에 매식된 복합체 모델을 CAD 프로그램으로 제작하였다. 지대주 상부에 100 N의 힘을 임플란트 장축과 30도 방향으로 부하하고 인접골 응력분포를 유한요소 해석하였다. 응력분산 특성이 골유착 진척 상태에 따라 달라질 수 있다는 가정하에 임플란트/골 계면을 골유착 미숙단계와 골유착 완료단계의 두 가지로 구분하여 분석하였다. 골유착 미숙단계는 임플란트/골 계면을 비선형 contact 조건(마찰계수 0.3)으로 모사하였고, 골유착이 완료된 단계에 대해서는 계면이 충분히 결합된 것으로 간주하여 접합(bonding) 조건을 부여하였다. 결과: 골유착 정도에 따라 임플란트의 응력분산 특성이 달라졌다. 골유착 미숙단계에서는 골응력과 나사산에 따른 응력 특성의 차이도 상대적으로 컸고 골유착 완료단계에서는 골응력의 절대값과 나사산간 차이가 모두 감소하였으며, V-자형 나사산의 응력분산 특성은 골유착 미숙 및 완료단계에서 모두 4종 나사산의 중간 정도였다. 이로부터 나사산 디자인의 차이는 임플란트 식립후 골유착이 진행되는 과정까지 영향을 미치며, 일단 골유착이 완료되면 나사산의 영향은 급격히 감소할 것임을 추론할 수 있었다. 결론: V-자형 나사산의 응력분산 특성은 골유착이 이루어지는 단계와 완료된 이후 단계 전기간 동안 4종 나사산의 중간 정도였다.

상악 임플란트 피개의치에서 유지장치 종류와 구개 피개 유무에 따른 응력분포에 대한 유한요소분석 (Effect of attachments and palatal coverage of maxillary implant overdenture on stress distribution: a finite element analysis)

  • 박종희;왕원곤;이정진;박연희;서재민;김경아
    • 구강회복응용과학지
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    • 제36권2호
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    • pp.70-79
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    • 2020
  • 목적: 상악 임플란트 피개의치에서 유지장치 종류와 구개 피개 유무에 따른 응력분포를 3차원 유한요소분석법을 통해 알아보고자 한다. 연구 재료 및 방법: CAD를 이용하여 전방부에 4개의 임플란트를 식립한 4종류의 상악 임플란트 피개의치에 대한 3차원 모델을 디자인하였다. 1) Ball-F: 볼 유지장치를 사용하고 구개를 피개한 군, 2) Ball-P: 볼 유지장치를 사용하고 구개를 피개하지 않은 군, 3) Bar-F: 바 유지장치를 사용하고 구개를 피개한 군, 4) Bar-P: 바 유지장치를 사용하고 구개를 피개하지 않은 군. 응력분석은 유한요소 분석 프로그램인 ANSYS Workbench Ver. 14를 사용하였으며, 편측 저작의 상황을 고려하여 우측 제1대구치에 100 N의 정적하중을 적용하여 임플란트, 임플란트 주위 골, 점막에 발생하는 최대 응력값을 기록하였다. 결과: 볼 유지장치를 사용한 군이 바 유지장치를 사용한 군보다 임플란트 및 임플란트 주위골에 발생하는 최대 응력값이 작았다. 하지만 점막에서의 최대 응력값은 그 반대로 나타났다. 구개를 피개하면 유지장치의 종류와 무관하게 임플란트, 임플란트 주위 골, 점막 모두에서 최대응력값이 작아졌다. 결론: 본 연구의 한계 내에서 상악동 전방부에 4개의 임플란트를 식립하여 수복된 피개의치에서 바 유지장치보다는 볼 유지장치를 사용하고 구개를 완전히 피개하는 경우가 임플란트와 임플란트 주위 골의 응력분산에 효과적이다.