최근 상당기간과 공사비를 최소화할 수 있는 비정형 건축물의 설계와 시공이 새로운 기술로 구현되고 있다. 이는 비정형 건축물의 최적화 설계와 부재화를 통한 공장 생산 시스템과 현장 조립 및 설치 기술로 가능하다. 비정형 건축물의 구현을 위한 연구가 진행되어 왔으나 여전히 비정형 건축물 시공은 설계오류와 시공자의 도면이해 부족, 시공경험 및 공법의 부재 등으로 인하여 시공 품질과 공기, 공사비 증가 등의 잠재적 리스크를 포함하고 있다. 비정형 건축물의 시공품질 향상과 공기단축 및 시공비 상승의 문제점을 해결하기 위한 3D 디지털 설계와 제작 기술을 적용하는 것이 중요하다. 이에 본 연구는 비정형 구조물의 시공성을 고려한 3차원 디지털 설계 최적화 프로세스를 제안한다. 궁극적으로 본 연구는 비정형 구조물의 구조검토, CNC(Computerized Numerical Control) 가공에 의한 부재의 정밀제작, 설치, 시공의 오차관리로 최적 시공의 근간이 되는 비정형 건축물 외피 시스템 구현을 위한 최적화 설계 프로세스를 제시한다.본 연구는 비정형 건축물을 구현한 사례를 살펴보고 디지털 설계 프로세스와 적용 프로그램을 살펴본다. 비정형 건축물의 설계도의 3D 디지털 데이터 구축과 디지털 최적화 구현 사례로 4대강 대표 물문화관(The ARC)을 중심으로 설계단계에서 적용된 최적화 기법을 순차적으로 분석하여 비정형 건축물의 3차원 좌표제어에 대한 방법론을 제시한다.
이 연구의 목적은 생체 모방 기반 융합 학습 모델을 이용하여 골격근의 구조 및 수축 메커니즘에 대한 디지털 교과서를 개발하는 것이다. 골격근의 구조 및 수축 메커니즘 단원은 고등학교 생명과학I에 포함된 내용이다. 융합 학습 모델은 3D 모델링 및 프린팅을 포함하는 3단계의 생체 모방 기반 융합 학습(Exploration-Design-Implementation)으로 설계되었다. 개발된 디지털 교재는 8차시로 구성되어 있는데, 골격근 탐색, 스케치 앱과 3D 모델링을 이용한 골격근 모방 창의적 설계 2개 차시, 3D 프린팅을 이용하여 설계안의 융합적 구현, 근수축의 탐색, 스케치 앱과 3D 모델링을 이용한 근수축 모방 창의적 설계 2개 차시, 3D 프린팅을 이용하여 설계안의 융합적 구현 등으로 구성되었다. 각 차시는 대화 형 및 모바일 학습을 위해 갤러리 위젯, 미디어 위젯, 프레젠테이션 위젯, 스케치 위젯, 클라우드, 설문 위젯 및 평가 위젯의 컨텐츠를 포함하고 있다. 개발 된 디지털 교과서를 고등학생 20 명에게 투입한 결과 학생들의 생명과학 학습에 효과가 긍정적인 것으로 나타났다. 또한 이 연구에서 개발된 생체 모방 기반 융합 학습 디지털 교재는 학생들의 창의적 설계 및 구현 능력의 향상에서 효과적인 학습자료로 평가되었다. 이러한 결과를 볼 때 디지털 교재는 학생들의 흥미와 생명과학에 대한 자기주도적 학습에 유용한 자료임을 보여주었다.
Ever since the local interior and architecture design industry adopted Digital fabrication modeling tool for its design operation in early 1990's, working environment has been changing. The Purpose of study is to analyze the digital Architecture fabrication modeling for digital design education in academy course. Digital Design Tools, Digital Space and Form, Digital Materiality and Digital Production. The Digital fabrication modeling is and important role in a traditional design process and digital design process. It is comprised of digital input devices(3D digitizer, 3D design tools) and digital output devices(cutting plotters, laser cut, CNC machines, 3D printers). Digital input devices can be shift a traditional design process to digital design process. Digital output devices are the principle of digital fabrication by CAD/CAM. Also, the result of this study provide the fundamental data for physical resources and digital design curriculum in KAAB.
다양한 산업영역에 대하여 정부기관, 기업들은 디지털 트랜스포메이션 전략 수립 및 추진하고 있으며 성공적인 기술 혁신을 통한 4차 산업혁명시대를 선도하고 있다. 이런 변화의 시기에 디지털 트랜스포메이션의 성공사례로 글로벌 기업 나이키, 스타벅스의 이야기를 많이 접할 수 있다. 이 두 기업은 디지털 트랜스포메이션을 통하여 성공적인 결과를 보여 주고 있다. 국내 기업들 또한 모바일, 클라우드, IoT, 인공지능, AR·VR 기술을 기반으로 디지털 혁신을 진행하고 있으며 고효율 높은 생산성을 위한 RPA (Robotic Process Automation)프로세스를 구축 하고 있다. 본 논문에서는 건설 산업의 설계, 시공, 유지관리의 시공 전주기 데이터를 활용하여 3차원 디지털 트윈 공간 구축 자동화 프로세스 기법을 소개하고 앞으로 건설 산업영역의 디지털 트랜스포메이션 전략에 대하여 알아본다.
스마트 교육을 위해 교사가 스스로 3D 융합 콘텐츠를 쉽게 제작할 수 있는 저작도구는 거의 없다. 본 연구는 스마트 교육을 위한 교사용 인터랙티브 3D 융합 콘텐츠 저작도구를 제안하고 설계하였다. 이를 위해, 스마트 교육 환경에서 교사의 저작환경을 조사하고, 교사들의 요구사항을 조사하였다. 이런 조사를 바탕으로, 스마트 교육을 위한 3D 융합 콘텐츠 저작도구의 기능요건과 설계안을 도출하였다. 현장 교사 그룹을 통해 도출된 설계안의 만족도 조사를 실시하였다. 본 연구 결과를 토대로 스마트 교육을 위한 인터랙티브 3D 융합 콘텐츠 저작도구를 구현할 예정이다.
본 글을 통해 학생들과 함께 수행한 다양한 디지털 디자인 모델을 기반으로 5가지의 디지털 패브리케이션 방식을 적용하여 여러 실제 인테리어패널의 제작 과정 및 그 결과물들을 요약적으로 소개하였다. 해당 과정은 기존의 분리된 설계와 제작 및 시공이 아닌, 설계-제작 통합적인 접근방법을 활용함으로써 학생들로 하여금 디지털 디자인과 패브리케이션의 효과를 극대화 할 수 있음을 체득하도록 하였다. 패브리케이션 기기 및 재료 등의 차이점에 따라 실제 구현된 모델과 원래의 디지털 모델과의 형상적인 차이점은 아직까지 한계점으로 남을 수 있지만, 비정형적으로 생성된 디지털 디자인의 형상이 직접적으로 실현이 가능하다는 점에서 의의가 있다고 할 수 있다. 또한 패러매트릭 모델링 기법이나 실제 제작 경험이 거의 없는 학생들을 대상으로 개별적인 교육이 아닌 설계-제작 통합적인 교육을 실시함으로써 각 요소들이 어떻게 유기적으로 관련되어 디지털 디자인 과정이나 패브리케이션과정에서 상호 보완적으로 중요한지 직접 체득할 수 있도록 하였다는데 의의가 있다. 본 글에서 소개한 재료를 깎는 등의 방식인 "마이너스"의 방식이 아닌 3D프린팅과 같이 재료를 이용해 만들어가는 "플러스"적인 방식 또한 해당 사례에서 수행되었으며 마찬가지로 다양한 특성을 지니고 있으나, 본 글에서는 전자의 방식에 대해 주로 논하였다. 본 글에서 다룬 제작기법뿐만 아니라 3D프린팅 기술의 발전과 보급에 따라 디지털 패브리케이션 역시 다양하게 진보하고 있으며, 팹랩 등을 통한 학교에서의 건축설계 교육도 다양하게 진화하고 있다. 본 사례 및 기타 실험적인 교육과 선도적인 여러 시도를 통해서, 디지털 디자인과 패브리케이션 영역을 확장시켜나가고 해당 기술의 발전에 적극적으로 보조할 수 있는 교육과정을 수립하고 이행하는데 일조 할 수 있기를 희망한다.
선박의 초기 설계 단계에서는 작업의 용이성과 설계자의 관습 둥으로 인해 선박모델은 통상 2차원 모델로서 표현된다. 하지만 제품의 상세 설계 단계로 넘어가면 부품의 가공정보 도출, 부품간의 간섭확인, 제품의 성능해석의 용이성 등의 이유로 인해 제품 정보는 3차원 디지털 모델로서 표현되어야 한다. 그러나 현재까지 이러한 과정은 설계자에 의해 수작업으로 진행되고 있고 이 과정에서 공기의 지연, 설계자에 의한 해석 및 입력 오류 둥 많은 문제점이 야기되고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제의 해결을 위해, Fuzzy 추론 기법을 이용한 2차원 선박 모델의 3차원 디지털 모델로의 자동 변환 기술을 검토한다.
본 논문에서는 범 세계적으로 이용가능한 다중대역 디지털 위성방송용 Ku-대역 하향변환기를 설계하였다. 설계된 다중대역 하향변환기는 광대역 잡음 정합에 의한 3단 저 잡음 증폭회로와 10.7~12.75GHz의 입력신호를 VCO-PLL에 의한 저 위상잡음을 나타내는 4개의 국부발진주파수(9.75, 10, 10.75 및 11.3GHz)를 형성하고 디지털 제어에 의하여 4개대역 중 하나의 IF 주파수 채널을 선택할 수 있도록 설계하였다. 개발한 저 잡음 하향 변환기의 전체 변환이득 64dB, 저 잡음 증폭기의 잡음지수는 0.7dB, 출력신호의 P1dB는 15dBm, band 1반송주파수 9.75GHz에서 위상잡음은 -73dBc@100Hz를 나타내었다. 설계한 다중대역 디지털 위성방송용 하향변환기(LNB)는 국제적으로 이동하는 선박 등의 위성방송용으로 사용가능하다.
The purpose of this study is to suggest the possibility which can use as instrument of design by CAD system. And it proposes how makes 3D object model through 2D Drawings in Design process. This study has review the 'Study Drawing' in design process, and application method of CAD as the Architectural Design Integration System. The Architecture can work in ani of the traditional 2D representations as well as in 3D and immediate visual feedback of his work in isometric and perspective projrctions.
치과 영역에 디지털 시스템의 유입은 치과의사와 치과기공사에게 큰 영향을 끼쳤다. 그리고 이전 보다 향상된 정확도와 편리함 그리고 업무 효율성 증대를 가져왔다. 그러나 디지털은 모든 것을 해결해주지 못하며 분명 한계도 있다. 따라서 임상가는 전통정식 방식과 디지털 방식의 장단점에 대해 분명히 이해하고 두 방식이 조화를 이루는 본인만의 워크플로우를 설계하는 것을 권유한다. 본편에서는 필자가 임상에서 3D 프린터를 어떻게 활용하고, 적용하고 있는지를 소개하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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