• Title/Summary/Keyword: 3D스캔

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광 추적 시뮬레이션에 의한 시간 별 파프리카의 수광 및 광합성 속도 분포 예측 (Time Change in Spatial Distributions of Light Interception and Photosynthetic Rate of Paprika Estimated by Ray-tracing Simulation)

  • 강우현;황인하;정대호;김동필;김재우;김진현;박경섭;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.279-285
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    • 2019
  • 작물의 일중 광합성량을 정확하게 추정하기 위해서는 일중 태양의 위치 변화에 따른 작물의 정확한 수광량 변화를 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 이는 많은 시간, 비용, 노력이 소요되며, 측정의 어려움이 수반된다. 현재까지 다양한 모델링 기법이 적용되었으나 기존 방식으로는 정확한 수광 예측이 어려웠다. 본 연구의 목적은 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 일중 시간 별 캐노피 수광 분포와 광합성 속도의 변화를 예측하는 것이다. 휴대용 3차원 스캐너를 이용하여 온실에서 재배되는 파프리카의 구조 모델을 구축하였다. 주변 개체의 유무에 따른 캐노피 수광 분포의 변화를 보기 위하여 작물 모델 별 간격을 60cm로 $1{\times}1$, $9{\times}9$ 정방형 배치하여 광학 시뮬레이션을 수행하였다. 광합성 속도는 직각쌍곡선 모델을 이용하여 계산하였다. 3차원 파프리카 모델 표면의 수광 분포는 오전 9시, 정오, 오후 3시의 태양 각도에 따라 서로 다른 양상을 보였다. 캐노피 총 수광량은 $9{\times}9$ 배치로 주변 개체 수가 늘어남에 따라 감소하였고, 태양 고도가 가장 높은 정오에서의 감소율이 가장 적었다. 캐노피 광합성 속도와 $CO_2$ 소모량 역시 수광량과 비슷한 양상을 보였으나 작물 상단부 엽의 광합성 속도 포화로 인해 수광량 변화에 비해 적은 감소율을 보였다. 본 연구에서는 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 가상 환경 조건에서의 캐노피 수광과 광합성 분포를 분석할 수 있었으며, 이는 추후 다양한 재배 조건에서 작물 수광량과 광합성 속도를 예측하는 데에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

팔 외전 시 몸통의 피부 변화량 분석과 이를 활용한 3D 컴프레션 상의 설계 (Design of 3D compression upper wear based on skin deformation during arm abduction)

  • 김남임;오염군;홍경희
    • 한국생활과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.687-700
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    • 2015
  • Lines of non-extension (LoNEs) on torso surface during arm abduction were investigated to provide appropriate location for inserting less-extensible yarns which can be used as seams for design and or clothing pressure variation. As experimental methods, reference points about 3 cm apart were marked on the skin and scanned at 30, $90^{\circ}$ and $135^{\circ}$ arm abduction. Skin deformation was measured by connecting reference points in horizontal, vertical and various angles of diagonal directions. Observation of skin deformation was made within the separated sections of the torso as well as integrated ones to cover the various occasions of design application. LoNEs of front and back torso were provided as mapping lines. Actual compression wear of three types was constructed with different pattern reduction rate at each separated section using LoNEs as boundary cutting lines. Clothing pressure and subjective evaluations of those three compression wear were evaluated by six subjects. LoNEs found in this study were useful as seam lines to differentiate clothing pressure at each part of the body, providing positive wear sensation. It is also expected that LoNEs can be paths for less strechable conductive yarns of IT-integrated upper garments.

경로 예측에 기반한 이동로봇을 이용한 가상 현실을 위한 삼차원 실내 환경 모델의 자율 복원에 관한 연구 (Autonomous Reconstruction of 3D Indoor Environment for Virtual Reality using a Mobile Robot based on the Observation Planning)

  • 문정현;유범재;김학배;오상록
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2774-2776
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    • 2005
  • 본 논문에서는 이동로봇에 삼차원 레이저 스캐너를 장착하여 삼차원 데이터의 수집, 수집된 데이터의 정합, 데이터 수집을 위한 이동로봇의 경로계획 및 장애물 회피주행 등 모든 작업들을 유기적으로 결합시켜 실내 환경에 다한 삼차원 모델을 자율제작하는 시스템을 제안한다. 이를 위해 스캔순서최적화를 통한 빠른 동적 물체 정보의 제거, 계층적 육면체 맵과 기하학적맵을 이용한 최적 경로 예측에 의한 다음 스캐닝 위치의 결정, 오도미터 정보와 명암 정보를 이용해 수정된 ICP 알고리즘을 통한 데이터의 정합을 통하여 이동물체와 관계없는 실내환경에 대한 삼차원 모델의 자율복원 한다.

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사이드스캔 소나 예인케이블에 걸리는 장력 및 형상 해석 (Analysis into the configuration and tension of the towing cable of a side-scan sonar)

  • 박한일;류창혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.63-68
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    • 1998
  • This study is aimed to predict the configuration and tension of a towing cable of a side-scan sonar which plays an important role in developing ocean resources. The governing equations of 3-D static equilibrium equations for a flexible cable are derived and solved using a finite difference method. The forces considered in this paper are effective weights, drag forces due to currents and ship moving, and the tension at both ends of the towing cable. The governing equations are non-linear, so an iteration method is applied to solve the equation. A case study is carried out for several different conditions. The result will be useful for predicting the location of a side-scan sonar and to design the towing system.

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다중이용시설 이용자수 감지계수 및 분석예측 기술 개발 (Indoor Pedestrian Detection-Counting and Analysis-Prediction Techniques for Multi-Complex Building)

  • 장봉석
    • 통합자연과학논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.73-81
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    • 2022
  • 본 연구는 다중이용시설 이용자들의 쾌적함과 안전 그리고 시설내부 에너지 사용량의 최적 절감을 위하여 이용자수를 분석예측한 정보에 따른 공기질품질제어시스템 운영을 통해 국민 중심의 안전하고 쾌적한 서비스를 제공할 필요로 수행되었다. 이를 위하여 실내유동인구수를 카운팅하는 로컬시스템을 제작하고 수집된 유동인구 카운팅 정보를 시계열 모델링을 기반으로 분석예측하는 연구를 진행하였다. 개발된 시스템 성능평가 결과 유동인구 카운팅시스템은 95% 이상 정확도를 보여주었고, 예측시스템은 83~95% 정확도를 확보하였다. 본 연구결과 개발된 시스템은 다중이용시설에 즉시 적용가능하며 향후 남녀노소 인식을 진행하고 이를 예측한 정보에 의한 보다 다양한 서비스 개발을 추진할 계획이다.

차원 인체 스캔 데이터를 활용한 한국 중년여성 토르소 원형 설계 (Torso Pattern Design for Korean Middle-Aged Women using 3D Human Body Scan Data)

  • 김혜진;박순지
    • 한국의류산업학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.600-613
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    • 2011
  • The purpose of this study is to provide Torso pattern for Korean middle-aged women using 3D human body scan data. 155 women in their 40's or 50's were measured by Martin's anthropometry. Merging the data of 914 middle aged women provided by Korean agency for technology and standards, total of 1,069 subjects' data were analyzed. For data analysis, ANOVA, factor analysis and cluster analysis were done using SPSS PC+. And representative subject of each cluster was selected and they participated in 3D scanning and Torso pattern suggested for middle-aged women Torso pattern which investing the amount of ease according to each group for diffuse front interscye 30%, armscye circumference 30%, back interscye 40% using 3D human body scan data. The results of this study are as follows. Firstly, as a result of the factor analysis, the first factor was 'obesity index of body', The second factor was 'verticality size of body', The third factor was 'verticality length of upper bodice', The fourth factor was 'drop value to represent silhouette', and the fifth factor was 'physique of upper bodice'. And, middle-aged women type were classified 3 types according to the cluster analysis. Type 1(Y-type) was the long upper Torso with wide shoulder. Type 2(H-type) was flat-body type with comparatively thin upper bodice and thin lower bodice. And type 3(A-type) was the obese type with comparatively thin upper bodice and fat lower bodice. Secondly, using CAD program, point filtering was performed and approximated surface model was made. It used that generated surface smoothing corrected for abnormally extruded points and scattered points based on the curvature information. And 3D surfaces were flatted onto the plane by the internal tools of CAD program. Difference ratios of outline length and area between 3D curves and 2D plane were 0.42% and 0.54%, respectively. Third, wearing test by the sensory evaluation showed that distinct difference almost every category. The movement functionality test shows that, in all the tests which reveal significant differences, especially, 'comparison pattern A' experienced inconvenience to neck width and neck depth.

국내 성인 남성의 어깨기울기에 따른 유형 분류 (The Characteristics of Adult Male Shoulder Types by according to The Slope)

  • 최은희;도월희
    • 한국의류산업학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.82-92
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    • 2015
  • This study classified the types of adult male shoulders through criteria which represent the characteristic of male shoulders important to jacket patterns. We selected 39 measurement items to provide information about Size Korea (2010) 3D bodice measurements. Collected data were processed with SPSS 20 for windows. Participants in the study were 1055 adult males, aged 20-60 divided into three age groups of 20-30, 40-50 and 60. Statistical tests (such as descriptive analysis and F-test) analyzed the data and ascertained the differences in ages. In a factor analysis and cluster analysis were conducted for the classification of shoulder type's adult males. The factor analysis indicates 6 factors with 82.4% of total variance. The shoulder types for adult male were divided into 3 groups, flat shoulder (14.1%), normal shoulder (72%), and slope shoulder (13.8%). A total of 19.9% of 20-30 was included in the slope shoulder type, 15.8% of 40-50 was included in the flat shoulder type and 16.1% of 60 was included in the flat shoulder type. This study classified the type of male shoulder through criteria that represent the characteristics of elderly male shoulder to neck base circumference, shoulder angle and shoulder type. The follow-up study will proceed with elderly male neck and various measurement items around the shoulder.

미소 표면변형 관찰을 통한 가스배관 부재의 항복특성 평가 (Assessment of Yield Characteristics of Gas Pipeline Materials by Observing Surface-Local Deformation)

  • 이윤희;백운봉;정인현;남승훈;이상혁
    • 한국가스학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.92-98
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    • 2008
  • 가스배관 열화부재의 실시간 역학물성 측정기술로 계장화 압입과 압입흔적 입체측정의 융합이 시도되었다. 압입하중-변위곡선을 계장화 압입시험으로 획득한 후 반사식 레이저 스캔너를 이용하여 압입흔적을 3차원으로 관찰하였다. 압흔 단면프로파일로부터 소성역 크기와 실제 접촉경계를 분석할 수 있었고, 두 값을 이용하여 소재의 항복강도와 경도를 계산하였다. 항복강도는 단축 인장시험에서 얻어진 값과 유사한 경향을 나타내었고, 경도는 재료쌓임 영향으로 압입곡선에서 계산된 값에 비해 $20{\sim}30%$ 낮은 값을 나타내었으나 최대 인장강도와 정량적인 관련성이 있음을 확인할 수 있었다. 덧붙여 압입하중 인가부의 형태를 수정하여 압입시험과 동시에 압흔주변 형상변화를 측정하기 위한 시스템도 고안되었다.

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3D 프린팅 금관과 임플란트 보조 국소의치를 이용한 엇갈린 교합의 전악 수복 증례 (Full mouth rehabilitation using 3D printed crowns and implant assisted removable partial denture for a crossed occlusion: a case report)

  • 이승훈;김성균;허성주;곽재영;박지만
    • 대한치과보철학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.367-378
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    • 2023
  • 최근 CAD-CAM (computer-aided design-computer-aided manufacturing) 기술 및 3D 프린팅 기술의 발전과 함께 다양한 디지털 기법들의 도입으로 top-down 방식의 최종 보철 수복의 정확성과 효율성이 증대되고 있다. 본 증례는 전후 엇갈린 교합을 가진 환자에서 총 9개의 상하악 구치부 임플란트 식립을 통해 안정적인 교합 지지를 얻으면서 잔존 치조골의 고도 흡수 경향을 보인 상악 전치부 무치악 부위는 케네디 4급 임플란트 보조 국소의치로 수복함으로써 연조직의 심미성을 회복하였다. 전산화단층촬영 가이드 수술로 계획된 위치에 임플란트를 식립하고, 이중 스캔 기법으로 임시 수복 단계에서 안정화된 교합을 최종 보철물에 반영하며, 코핑과 프레임워크를 금속 3D 프린팅으로 제작하여 효율적이며 예측 가능한 top-down 방식의 전악 구강 수복을 달성하였기에 이를 보고하고자 한다.

X-ray CT Scanner를 이용한 MAGAT (Methacrylic Acid, Gelatin Gel and THPC) 중합체 겔 선량계의 선량 반응성 연구 (A Study on Dose Response of MAGAT (Methacrylic Acid, Gelatin Gel and THPC) Polymer Gel Dosimeter Using X-ray CT Scanner)

  • 정재용;이충일;민정환;김연래;이성용;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권1호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • CT 촬영 장치를 기반으로 한 MAGAT (Methacrylic Acid, Gelatin gel And THPC) 정상 산소 중합체 겔 선량계의 화합물 조성비와 CT 영상 스캔 인자의 변화에 따른 선량 반응성을 평가하였다. 다양한 농도의 메타크릴산(MAA, MethAcrylic Acid)과 젤라틴을 조성하여 MAGAT 선량계를 제작하고 20 Gy까지의 방사선을 조사하였다. 조사된 겔 선량계는 CT 촬영 장치(Brilliance Big bore scanner, Phillps, Netherlands)를 이용하여 다양한 스캔 인자(관전압, 관전류, 단면두께)로 같은 위치에서 20회까지의 CT 영상을 획득하였다. 획득된 영상으로 $N_{CT}$-선량 반응곡선($N_{CT}$-dose response), 선량 감도(dose sensitivity), 선량 분해능(dose resolution)을 측정, 평가하였다. 각 조성비 별 MAGAT 선량계의 $N_{CT}$-선량 반응곡선에서 메타크릴산과 젤라틴의 양이 증가함에 따라 기울기와 절편이 증가하였다. 선량 감도는 $0.338{\pm}0.08$에서 $0.859{\pm}0.1$까지 나타났고 메타크릴산이 증가, 젤라틴이 감소할수록 증가하였으나 그 변화는 메타크릴산 농도의 증가에 따라 감도가 증가되는 것에 비해 아주 작은 변화를 보였다. 선량 분해능은 약 2.6에서 6 Gy까지 다양하게 나타났으며 감도와 영상 내의 노이즈에 의해 큰 변화를 보였다. 영상 스캔 인자의 변화에 대한 반응곡선은 관전압, 관전류, 단면두께의 변화에 따른 곡선의 기울기와 감도는 큰 변화를 보이지 않았으나 영상 내의 노이즈(평균 CT number의 표준편차)는 위의 3개의 인자가 증가할수록 감소함을 보였다. 본 연구는 CT 촬영장치를 이용한 MAGAT 중합체 겔의 선량 반응성을 평가하여 적정한 조성비와 스캔 인자를 얻을 수 있었으며 CT를 기반으로 한 3차원 선량계를 간단하고 효율적으로 임상에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.