암석 절리면의 거칠기를 측정하는 수많은 방법이 제시되었지만 측정간격과 측정방법 때문에 항상 원래의 거칠기를 완벽하게 나타낼 수 없다는 한계가 있었다. 이와 같은 이유로, 현재 사용되고 있는 측정방법에서는 사각지대가 발생하며 거칠기를 왜곡시킨다. 이 연구에서는 현재 널리 사용되고 있는 방식의 대안으로써 카메라 방식의 3D 스캐너를 이용한 새로운 거칠기 측정법을 제시하려고 하였다. 먼저 인공 거칠기의 과소평가 문제를 레이저 프로파일러와 같은 기존의 방법에 의해 해석하였다. 또한, 8개의 시편을 2종의 암석 절리면에서 복제하고 3D 스캐너로 측정하였고, 얻어진 8개의 3D 표면 자료와 320개의 2D 프로파일 자료에 대한 거칠기 계수 값을 기존의 측정방법과 새로운 측정방법을 사용하여 분석 하였다. 해석결과 측정간격이 거칠기 왜곡현상의 원인이 될 수 있다는 것을 확인시켜 주었으며 만곡의 기울기는 기존의 방법으로는 고려할 수 없음을 알 수 있었다. 카메라 방식의 3D 스캐너를 측정방법으로 사용하면 기존의 방법에서 보다 거칠기가 10% 정도 더 크게 평가된 값을 얻을 수 있으며, 실제 프로파일의 형태를 좀 더 명확히 파악할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 새로운 방법이 빠르고 정밀하면서도 정확한 거칠기 측정방법이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.
After its introduction in Korea, nail art is becoming active, especially among women in their 20s and 30s who are interested in fashion and beauty. Although self-nail tips are available online in various designs for each brand that is currently on the market, these designs and sizes of self-nail tips on the market are different for each age group. Since the design or size is not suggested for the different situations, there are difficulties in purchasing products that match the shape and size of nails of consumers. In this study, frequency analysis was performed using 'SPSS statistics 21.0 for windows program' to analyze data obtained by direct measurement method and 3D scanner measurement method for Korean women in their 20s. For comparative analysis between direct and 3D scanner measurements, a corresponding sample, 'T-test', was performed. As a result, we proposed the standardization of nail tip size after comparative analysis between direct measurement and 3D scanner measurement. Previous studies have been proceeding with direct measurement method. However, this study introduced a 3D scanner measurement method in the nail field and attempted the standardization of nail size by age group of Korean women. Importantly, this sutdy suggests standardization of nail tip size among missing body sizes.
손 부위의 인체측정자료는 시용자중심 설계의 관점에서 수부와 관련된 다양한 제품의 설계에 중요한 요소이다. 전통적인 인체치수조사에서 측정자를 사용하는 직접측정법은 측정 시간의 누적, 원천 자료 미확보, 측정자간 신뢰도 등에 대한 단점을 가지고 있다. 이를 보완하기 위한 3D 스캐너는 고비용, 이동성 제한 등의 단점을 가지고 있다. 이러한 단점들을 보완할 수 있는 사진측량법에 의한 손 부위 인체측정자료의 효율적인 수집에 관한 연구를 수행하였다. 직/간접 측정 결과의 비교 과정에서 발생할 수 있는 오차를 최소화하기 위하여 시뮬레이션 환경에서 직/간접 측정을 실시하였다. 사진측량법을 이용한 손 부위 인체치수의 측정 가능성을 확인하였다.
본 연구는 유한 요소 시뮬레이션을 이용하여 계산한 시편의 곡률과 3D 스캐너로 측정한 곡률을 비교하여 패키지 기판 구조의 휨 거동을 예측하는 새로운 분석 방법을 제안한다. 패키지 기판은 프리프레그 경화나 구리 패턴 도금과 같은 다양한 공정을 거치면서 쉽게 휘게 된다. 기판의 휨이 어떤 공정에서 어느 정도 생기는지를 알아보기 위하여 다양한 종류의 시편을 제작하고 각 시편의 형상을 3D스캐너를 이용하여 측정하였다. 그 후 시편의 형상으로부터 film에 걸리는 잔류 응력을 휨을 이용한 수식으로부터 계산하였다. 패키지 기판에 들어가는 절연체는 수지와 서로 직교 존재하는 섬유의 다발로 구성되어 있는 복합재료로서 이방성을 띄게 되는데 이는 패키지 기판의 독특한 굽힘 거동을 일으킨다. 우리는 유한 요소 법에 의한 휨 변형을 시뮬레이션하고 측정 데이터를 이용하여 시뮬레이션 휨을 비교하였다. 측정된 휨으로부터 계산한 전해 구리 도금 응력은 약 58 MPa이다. 솔더 레지스트와 프리프레그의 경화 응력은 각각 실온에서 13 MPa 및 6.4 MPa 정도이다.
본 연구의 목적은 블루 LED 기반의 치과용 스캐너를 이용하여 제작된 3차원 디지털 모형의 정확도를 평가하는 것이다. 본 연구를 위하여 20개의 동일한 석고 모형 제작 후 블루 LED기반의 치과용 스캐너를 이용하여 석고 모형과 동일한 20개의 3차원 디지털 모형을 제작하였다. 정확도를 평가하기 위해 두 집단의 모형을 대상으로 6개의 계측 거리를 지정한 후 측정하였다. 통계분석은 비모수 검정법인 윌콕슨 순위 합 검정법을 이용하여 비교 분석하였다(제1종 오류수준=0.05). 비록 모든 부위에서 디지털 모형이 석고 모형보다 작은 것으로 분석되었으나(p<0.05), 임상적 허용 수치를 벗어나지 않았다.
메이크업 시뮬레이션은 입력 장치와 디스플레이를 사용하여 가상의 얼굴에 다양한 화장법을 시험해 볼 수 있는 도구이다. 최근 다양한 환경을 고려한 여러 메이크업 시뮬레이션이 개발되었지만, 대부분의 시스템은 2차원 영상에서 이루어지며 제한된 조건에서의 시뮬레이션 결과만 확인할 수 있다. 본 연구에서는 측정된 피부의 거칠기와 반사도를 적용하고 적용된 반사도를 조절할 수 있는 사실적인 메이크업 시스템을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 방법을 사용시 3차원 스캐너로 획득한 고해상도의 얼굴 데이터 상에서 측정된 반사도를 사용하여 빛을 고려한 메이크업을 시뮬레이션 할 수 있다. 정점 기반 형상표현을 사용하여 3차원 모델의 렌더링 과정을 간단하고 유연하게 표현하였으며, 반사도를 얼굴 부위에 따라 달리 적용하여 보다 사실적인 메이크업 시뮬레이션을 가능하게 하였다. 또한 사용자에게 반사도를 직접 조절 가능하게 함으로서 보다 사실적인 3차원 메이크업을 가능하게 하였다.
3차원 스캐너를 통한 인체 측정치는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 본 연구는 이러한 3차원 측정치의 정확성과 신뢰도를 조사하기 위한 것이다. 이를 위해 TECMATH사의 VITUS 전신 스캐너로 인체를 측정, ScanWorX Body Measure 소프트웨어를 이용하여 항목을 측정 한 값과 직접 인체측정 에 의해 얻어진 값을 비교하였다. 피험자는 평균 체형의 미국 여대생 25명이며 기준 자세와 일상생활에 많이 쓰이는 $135^{\circ}$ 양팔들기, 어깨 구부리기, 어깨 들어올리기의 3가지 동적 자세를 실험 동작으로 하여 체표의 길이 및 둘레의 변화를 측정하였다. 기준 자세와 135"양팔 들기에 대한 측정치 비교에서 두 가지 측정법에 의한 항목들의 차이는 $-2\~20mm$였으나 두 동작 모두에서 목둘레만이 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 길이항목보다 둘레항목에서 좀 더 큰 차이를 보였다. 실험 동작에 의해 상반신 18개의 측정항목들은 유의한 체표변화를 나타내었으며 특히 어깨길이, 겨드랑앞벽사이길이, 겨드랑뒤벽사이길이 그리고 견봉사이길이에서 뚜렷한 변화가 나타났다. 그러나 두 측정 법에 따른 체표변화 차이는 없었다. 어깨 구부리기와 어깨 들어올리기 동작시에는 스캔 측정을 3회 반복함으로써 3차원 측정치의 신뢰도를 조사하였는데 모든 항목에서 3회 반복된 측정치가 통계적으로 동일한 것으로 나타났다. 또한 ScanWorX소프트웨어의 가상적 도구인 Body Measure와 자동 프로그램인 ScanWorX Tailor의 측정치를 비교한 결과 자동 측정치가 더 큰 값을 보였고 사용한 프로그램에 따른 유의한 차이를 나타내는 항목들이 나타났다. 이상의 결과로 3차원 인체 측정기를 사용함으로써 짧은 시간에 동작을 촬영하고 이에 대한 측정치를 얻을 수 있어 편리함과 신뢰도에 있어서 장점을 가짐을 확인할 수 있었다. 그러나 좀 더 다양한 분석과 정확한 결과를 얻기 위해서는 의복 분야에 유용한 자동 프로그램의 개발과 3차원 인체 측정기간의 호환성의 문제들이 요구된다고 할 수 있다.
암반사면을 안전하고 효율적으로 설계하기 위해서는 암반의 역학적 특성을 정밀하게 조사하여야 한다. 하지만 현재 사용되고 있는 클리노미터를 이용한 절리 조사의 한계점으로 인해 이를 보완할 수 있는 새로운 측정법의 연구가 필요로 하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 3D Laser Scanner와 점군 데이터 분석 소프트웨어 Split-FX를 이용하여 암반사면의 절리방향 측정의 신뢰성을 분석하였다. 절리면 자동추출 기능을 통하여 총 495개의 절리 데이터를 얻었으며, 동일 지역을 클리노미터를 이용하여 측정한 38개의 데이터와 비교하여 분석한 결과 경사는 ${\pm}4^{\circ}$, 경사방향은 ${\pm}5^{\circ}$의 편차를 가지는 것을 확인하였다. 이러한 측정결과는 선행 연구를 통해 알게 된 클리노미터의 조사자에 따른 경사/경사방향 오차범위 ${\pm}5^{\circ}/{\pm}10^{\circ}$에 속하기 때문에 3D Laser Scanner를 이용한 절리데이터 취득 및 분석은 기존의 조사법을 보완할 수 있는 효율적이고 신뢰성 있는 조사법이라고 분석되었다.
대규모 불연속면의 굴곡도는 암반의 안정성을 판단하는 중요한 요소 중 하나이다. 그러나, 주로 실시하는 불연속면의 굴곡도 측정시험은 대형암반의 작은 코어를 채취하여 채취한 작은 코어의 굴곡도에 계수를 사용하여 대형 암반의 굴곡도를 환산하고 있다. 이러한 점을 보완하고자 3D Laser Scanner를 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 직접 측정하는 방안에 대해 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 3D Laser Scanner를 이용하여 실제 X,Y,Z의 좌표를 가지는 3D 모델을 구축하였고, CAD 프로그램을 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 산정한 데이터와 현장에서 Disc-Clinometer로 측정한 Data 결과를 비교 분석 하였다. 그 결과 Mean Dip과 Mean I 측정결과 모두 $1^{\circ}$ 이내로서 측정 장비의 기계오차 $1{\sim}2^{\circ}$ 사이에 속 하기 때문에 3D Laser Scanner를 이용한 데이터 취득 및 분석은 기존의 조사법을 보완할 수 있는 효율적이고 신뢰성 있는 조사법이라고 분석되었다.
수치해석 방법을 이용하여 실험으로 구한 머리전달함수 (Head Related Transfer Function: HRTF)를 컴퓨터 시뮬레이션으로 대치하고, 청취자의 머리 주변에서의 음장을 가시화하는 방법에 대해 다룬다. 본 논문에서는 경계요소법 (Boundary Element Method)과 무한요소법 (Infinite-Finite Element Method)의 두 가지 방법을 이용한다. 지금까지는 더미헤드 (Dummy-Head)등을 이용한 실험으로 머리전달함수를 구하였는데 이 실험에는 상당한 시간과 장비가 필요하다. 3차원 레이저스캐너를 이용하여 KEMAR 더미헤드의 형상을 측정하고 이것을 여러 다른 요소 수를 가지는 경계요소모델 및 무한요소모델로 변환하여 머리전달함수를 계산하고 모델의 요소 크기와 적용 가능한 주파수 대역과의 관계에 대해 분석한다. 측정을 통해 구한 머리전달함수와 비교하여 모델을 검증하고 음향학의 상반원리를 적용하여 머리전달함수의 데이터베이스를 구한다. 또한 몇 가지 가상음향 시스템에 대한 음장해석을 통해 주파수 및 시간영역에서의 음장을 가시화한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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