• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.415-421
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• 2013

본 논문은 두산중공업(주)에서 개발 중인 소형 가스터빈의 축류 터빈 설계 과정을 기술하였다. 축류터빈의 설계 과정은 크게 유로설계, 익형설계, 3D 성능 계산의 세 단계로 구성되며. 최적의 유로를 설계하기 위해 자오면의 형상, 평균 반경, 블레이드간 간격, 유로 형상각 등 여러 형상 변수에 대해 통과유동계산 및 손실계산을 수행한다. 익형 설계는 유로 설계시 스팬 방향으로 계산된 입출구 유동각을 기준으로 실험상관식을 적용하여 최적의 블레이드 개수를 결정한 후 2D 익형 단면을 설계하며 2D NS 계산을 통해 캐스케이드 유동구조를 검토하여 설계한 단면의 설계적정성을 평가한다. 설계된 2D 익형 단면을 스팬방향으로 적층하여 3D 익형을 생성하고, 다단 Euler 계산, 단익렬, 다단 NS 계산을 수행하여 3D 유동 특성을 고찰한다.

• 대한공업교육학회지
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• 제43권1호
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• pp.1-19
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• 2018

최근 건설 분야에서 BIM 설계 기술이 의무 적용됨에 따라 실무 현장이나 대학의 건축설계 교육은 3D 모델링 중심으로 크게 변화하고 있다. 그러나 건설 분야 특성화 고등학교에서의 건축설계 교육은 수제도와 2D CAD 중심으로 구성되어 그 변화에 적절하게 대응하지 못하고 있다. 학생들에게는 새로운 건축 설계 흐름에 부합하는 3D 모델링 설계능력을 필수적으로 갖추어야 함에도 불구하고 이를 충족할 수 있는 3D 주택설계 수업자료가 매우 부족한 실정이다. 이 연구는 특성화 고등학교 전문제도 과목을 위한 BIM 기반의 3D 주택설계 수업 자료를 개발하고, 특성화고 학생들에게 적용하여 학생들의 흥미도와 주택설계 과제수행능력이 얼마나 향상되는지를 분석하기 위한 연구이다. 이 연구에 사용되는 3D 주택설계 수업자료는 PDIE 모형 절차에 따라 준비, 개발, 실행, 평가의 4단계를 거쳐 개발하였으며, 가설 검증을 위한 실험설계 모형은 이질통제집단 전후검사설계를 사용하였다. 실험설계 모형에 따라 실험 집단에는 BIM 기반의 3D 주택설계 수업자료를 적용하여 수업을 실시하였으며, 통제 집단에는 2D CAD 기반의 일반적인 주택설계 수업자료로 수업을 실시하였다. 실험 처치는 건설 분야 특성화 고등학교 학생들을 대상으로 실시하였고, 총 12차시의 전문제도 교과 수업에 적용하였다. 실험 처치의 전과 후에는 각각 흥미도와 주택설계 과제수행능력에 대한 검사를 실시하였으며, 검사결과를 바탕으로 독립표본 t-검정을 통해 3D 주택설계 수업자료에 대한 효과를 분석하였다. 이 연구에서 개발된 BIM 기반의 3D 주택설계 수업자료는 학생들의 수업 흥미도를 향상시키는데 효과적이었으며, 기존 2D 기반의 주택설계 수업보다 과제수행능력을 향상시키는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제33권4호
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• pp.209-227
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• 2023

정부는 건설산업의 생산성 혁신을 위해 BIM 기반 스마트 건설기술 활성화방안을 지속적으로 발표하고 있다. 설계단계에서는 BIM 데이터와 다른 첨단기술을 융합하여 설계 자동화와 최적화 수행을 목표로 한다. 국내 해저터널 사업인 남해 서면-여수 신덕 국도 건설공사 기본설계에서는 터널설계 프로세스에 따라 3D 공간정보를 이용한 터널설계 자동화 기술을 개발하여 BIM 기반의 설계를 수행하였다. 터널의 선형설계에 제너레이티브 디자인 기법을 사용하여 만 여건 이상의 케이스를 36시간 내에 도출하고, 설계자가 정의한 목적함수의 정량적 평가를 수행하여 설계자가 요구하는 조건의 최적 선형을 도출했다. AI 기반의 지반분류와 3D Geo Model을 구축하여 최적 선형의 경제성 및 안정성을 평가하였다. AI 기반의 지반분류는 시추 코어 1공당 약 30종의 지반분류를 수행하여 그 정밀도를 향상시켰고, 3D Geo Model의 경우 시공 중 추가되는 지반 데이터를 누적할 수 있다는 점에서 그 활용도를 기대할 수 있다. 3D 발파설계의 경우 Dynamo 상에서 노선상의 모든 보안물건을 검토하여 최적 장약량을 5분 만에 도출하고, 직관적이고 편리한 시공관리를 위해 3D 공간상에 설계 결과를 시각화함으로서 시공 중에 직접 활용할 수 있도록 했다.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1085-1091
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• 2014

Recently, 3D printing has received increasing attention due to its boundless potentials. Because 3D printing starts from 3D geometry information, computer-aided design (CAD) is an essential technology to build 3D geometry data. These days, education of 3D CAD for engineering students has been changed from the theoretical lecture to practical design training using commercial CAD software. As a result, open-ended design projects have replaced the traditional theoretical examinations to evaluate students' outcomes. However, such design projects are not enough to evaluate students' outcomes because their results are expressed in two-dimensional ways. In this paper, applications of 3D printing in engineering design education are discussed by describing the procedure and outcomes of design projects. It was found that the use of 3D printing could improve students' outcomes by fabricating real physical models out of their designs.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (1)
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• pp.320-322
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• 2000

인터넷의 빠른 발전과 하드웨어 속도의 향상에 의해 가상현실이 점차 일반 사용자에게도 가깝게 다가서고 있다. 인터넷 가상현실 언어의 표준인 VRML이 XML의 개발과 발전에 의해 차기 버전을 XML의 장점인 용이한 확장성을 수용하는 X3D라 명명하고 표준화를 진행 중이다. 강력한 Java 3D API와 플랫폼 독립적인 바이트코드의 장점을 살려 표준화 단계인 X3D를 별도의 브라우저 없이도 Java 애플릿을 이용하여 재생할 수 있도록 하고자 하며 또한 앞으로 개발될 X3D 저작도구의 결과물을 Java 3D로 변환하여 Java 3D로 변환하여 Java 3D에 의한 3차원 영상 제작을 손쉽게 구현할 수 있도록 한다. 이를 위한 방법으로 X3D를 Java 3D로 변환하는 번역기가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 X3D-Java 3D 번역기의 구조를 설계하고 구현 방법을 제시하고자 한다. XML 파서를 이용하여 X3D를 파싱하고 그의 출력인 AST를 순회하면서 Java 3D 파일을 생성한다. X3D DTD와 Java 3D 클래스의 구조 정보를 독립된 자료로 처리하여 계속 변하게 될 두 언어의 변화에 유동적으로 대처하면서 구현 방법의 큰 변화없이 이용할 수 있게 설계하고자 한다.

• 방송공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.452-464
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• 2003

FPGA를 사용하여 실시간 응용 가능한 다시점 3차원 비디오 프로세서를 설계 및 구현하였다. 본 연구에서 설계된 3차원 비디오 프로세서는 최대 16시점으로부터의 2차원 비디오 신호를 입력받아 공간분할방식의 3차원 비디오 신호로 변환해주는 역할을 한다. 3차원 카메라 시스템의 다양한 구조에 대응이 가능하며, 또한 다양한 해상도의 3차원 디스플레이 장치에 대응이 가능하도록 설계하였다. 5개의 FPGA를 사용한 검증보드를 제작하여 3차원 비디오 프로세서의 기능을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.325-330
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• 2010

현행 토목 설계분야에서는 BIM(Building Information Modeling)기반의 3차원 객체모델의 활용이 미미한 수준이다. 본 논문에서는 철도교량의 상부구조인 PSC 박스거더에 대하여 BIM기반의 3차원 객체 모델을 구성하였으며, 모델의 기초구성은 파트(Part)모델로 되어있다. 파트(Part)모델은 여러 가지 단위 모델 중 최소 단위이며, 이것은 설계대상 구조물의 특성을 반영하여 계층구조를 가진다. 3차원 객체 모델은 설계자의 설계변경의도를 신속하게 반영할 수 있어야 한다. 실제 설계과정에서는 반복적인 설계변경이 발생할 수 있기 때문이다. 이를 위하여 설계변수를 파라미터로 구분을 하였으며 그 파라미터들은 3차원 객체모델의 정보와 연계되어 있기 때문에 설계 변경에 신속하게 대응할 수 있다. 이 연구에서 우리는 3차원객체 모델을 토목설계분야에 활용하여 얻을 수 있는 이점을 고찰하였다. 또한 PSC 박스거더의 3차원 객체 모델의 효율적인 적용방안을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.233-240
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• 2000

본 논문에서는 플랫폼에 구애받지 않으며, 특정한 3차원 그래픽스 소프트웨어 없이 웹 상에서 솔리드 모델을 설계할 수 있는 꾑 기반 3차원 솔리드 모델러를 설계하였다. Java 3D를 이용하여 개발하기 위한 시스템 라이브러리의 설계 결과와 구현방법을 제시하였다. 클라이언트는 솔리드 모델러 서버에 접속하여 설계를 한 후 원하는 파일 형태로 저장할 수 있으며, 다른 CAD 시스템에서 기존에 설계된 데이터를 볼 수 있도록 하며, 렌더링 및 애니메이션과 같은 3차원 그래픽스 기능이 가능함으로써 정확한 설계를 지원하도록 한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.5-6
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• 2017

본 연구는 소형 캐릭터의 다양한 관절운동을 선형제어를 통해 재현하기 위한 다관절 구조를 논의한다. 최소 동력원으로 복수 관절부를 제어하여 다양한 동세를 표현하기 위해 개별 관절구조를 설계하고 3D 프린팅을 통해 제작한다. 형상 변형 및 다자유도 확보를 위한 볼 조인트 형식을 적용하여 캐릭터의 다양한 운동성을 논의한다. 3D 프린팅 적용 시 구동 특성을 재현하기 위해 구조별 설계와 소재별 프린팅 운영 특성을 기술함으로써 효과적인 관절구조 설계와 3D 프린팅의 연계 방법을 찾고자한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.802-809
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• 2017

3D 프린팅 제조 기술은 폴리머 및 금속 소재를 구조물 형상으로 적층하여 제품을 제작하는 성형기술로서, 설계 자유도가 높고 기능성을 요구하는 부품 제작에 유리하다. 또한 다품종 소량 생산 특성으로, 향후 철도 차량 부품 제작에 적합한 기술이다. 3D 프린팅 기술의 장점을 충분히 활용하기 위해서는 제품 설계시 공정 특성 고려가 필수이다. 이번 연구에서는 철도차량용 공기압축기의 열교환기를 대상으로, 3D 프린팅 기법 적용을 통한 제작을 위해, 성능과 공정조건을 고려한 제품의 재설계 및 제작 기술을 연구하였다. 먼저 열교환기의 성능을 높이기 위한 설계 컨셉을 정의하고 기존 열교환기의 시험을 통해 성능 분석 후, 이를 만족하기 위한 컨셉 설계 범위를 지정하였다. 또한 금속 3D 프린팅의 제작 한계 및 제작 시간, 특성 등을 고려하여, 상세 설계에 관한 수정을 진행하였다. 도출된 최종 설계안을 토대로, 알루미늄 소재를 사용하여 3D 프린팅 공정을 통해 제품을 제작하고 치수 정밀도를 만족함을 확인하였다. 최종 중량은 기존 제품 대비 41%의 중량 절감 효과를 보였다. 본 연구를 통해, 3D 프린팅 기술 활용을 위한 제품 설계 과정을 정립함으로써, 향후 3D 프린팅 기술 적용시 효율적인 설계가 가능할 것이다.