• 한국임상수의학회지
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• 제39권6호
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• pp.294-301
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• 2022

Three-dimensional (3D) printing technique has been widely used for accurate screw and pin placement in orthopedic surgery and neurosurgery. However, there are few reports comparing the accuracy between the patient-specific guides and freehand Kirschner wire (K-wire) placement in toy, small and medium breed dogs. This study aimed to assess the accuracy of 3D printed patient-specific guides (PSGs) in pin insertion in the thoracolumbar vertebrae of toy breed dogs and compare the outcomes between novice and experienced surgeons. The experiment was conducted on the thoracolumbar vertebrae of 21 euthanized toy breed dogs (median weight, 5.95 kg). The optimal insertion angle placement was determined and patient-specific guides for K-wire insertion were designed and 3D printed using computed tomography (CT) and a 3D computer-aided design program of three vertebrae (Thoracic 12-Lumbar 1). K-wire tracts were made by experienced and novice surgeons and compared to assess the accuracy based on postoperative CT. Based on postoperative CT, in the experienced group, 61 out of 63 pins (96.8%) were fully contained inside the vertebral body and lamina, whereas two pins (3.2%) had perforated the vertebral canal (grade 3, 2-4 mm breach). However, all the pins in the novice group were fully contained. The use of 3D printed PSGs for pin insertion in the thoracolumbar region is an accurate and safe alternative to freehand screw placement by novice surgeons in toy, small and medium breed dogs. Operations with 3D printed PSGs allow novice surgeons to achieve better or similar outcomes in accurate placement of pin/screws in vertebrae.

• 한국CDE학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.253-261
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• 2012

In order to make dental implant surgery successful, it is important to perform proper planning for dental implant placement. In this paper, we propose a decent approach to dental implant placement planning based on geometric processing of 3D models of jawbones, a nerve curve and neighboring teeth around a missing tooth. Basically, the minimum enclosing cylinders of the neighboring teeth around the missing tooth are properly used to determine the position and direction of the implant placement. The position is computed according to the radii of the cylinders and the center points of their top faces. The direction is computed by the weighted average of the axes of the cylinders. For a cylinder whose axis passes the position along the direction, its largest radius and longest length are estimated such that it does not interfere with the neighboring teeth and the nerve curve, and they are used to select the size and type of an implant fixture. From the geometric and spatial information of the jawbones, the teeth and the fixture, we can construct the 3D model of a surgical guide stent which is crucial to perform the drilling operation with ease and accuracy. We have shown the validity of the proposed approach by performing the finite element analysis of the influence of implant placement on bone stress distribution. Adopted in 3D simulation of dental implant placement, the approach can be used to provide dental students with good educational contents. It is also expected that, with further work, the approach can be used as a useful tool to plan for dental implant surgery.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권1호
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• pp.98-107
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• 2012

Reinforcing bars (rebar) comprise an integral part of a concrete structure, and play a major role in the safety and durability of the building. However, the actual placement or installation of rebar is not planned and controlled by the detailer. Recently, 4D simulations, using 3D model and scheduling software, have been used to improve the efficiency of the construction phrase. However, 4D simulators have not been introduced at the detailed level of work, such as rebar placement. Therefore, this paper suggests a BIM-based simulator for rebar placement to determine the sequence with which rebar is placed into the form. The system using Autodesk Revit API automatically generates rebar placement plans for a building structure, and labels the placement sequence of each individual bar or set of bars with ascending numbers. The placement sequence is then visualized using Autodesk Revit Structure 2012. This paper provides a short description of a field assessment and limits.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권1호
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• pp.31-39
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• 2017

단기 현장실습 위주의 양적 성장과 대학 간 과다 경쟁으로 현장실습의 내실화가 요구되며 학생의 실무능력 향상과 현장실습을 통한 채용연계성을 높이기 위한 방안으로 장기현장실습 모형의 필요성이 높아지고 정부와 대학의 참여도 증가하는 추세이다. 금오공대와 3개 참여대학은 2015년부터 중소 중견기업의 R&D 인력 부족현상과 취업을 앞둔 대학생들의 고민을 해결하기 위한 방안으로 중소 중견기업 R&D 관련부서에서 6개월동안 장기현장실습을 통해 R&D 실무능력을 향상하고 취업역량을 강화하기 위해 R&D 장기현장실습 프로그램인 산업인턴을 실시하고 있다. 본 논문에서는 2015년과 2016년 산업인턴 운영사례에 대한 비교 분석을 통해 사전준비 단계부터 종료시점까지 장기현장실습을 통한 효과적인 연계취업 활성화 방안을 제안하였으며 취업률 비교와 만족도 조사 비교를 통해 그 결과를 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제12권2호
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• pp.368-376
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• 2012

This paper deals with an optimization approach of 3D space placement of power components under volume and thermal constraints. It consists in optimizing semiconductors positions on a heat sink by respecting the components junction temperatures and minimizing the heat sink size. The aim is to remove risks on the 3D converter components placement and ensure their effective integration before carrying out the first physical prototype. This approach is based on coupling an optimization environment with a thermal finite element simulation tool. A pre-sizing step using analytical models is performed to set the optimization computations coupled to numerical simulation.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권5호
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• pp.507-522
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• 2012

When decommissioning a nuclear power plant, it is difficult to make an appropriate plan to ensure sufficient space for temporary placement and conveyance operations of dismantling targets. This paper describes a system to support temporary placement and conveyance operations using augmented reality (AR). The system employs a laser range scanner to measure the three-dimensional (3D) information of the environment and a dismantling target to produce 3D surface polygon models. Then, the operator simulates temporary placement and conveyance operations using the system by manipulating the obtained 3D model of the dismantling target in the work field. Referring to the obtained 3D model of the environment, a possible collision between the dismantling target and the environment is detectable. Using AR, the collision position is presented intuitively. After field workers evaluated this system, the authors concluded that the system is feasible and acceptable to verify whether spaces for passage and temporary storage are sufficient for temporary placement and conveyance operations. For practical use in the future, some new functions must be added to improve the system. For example, it must be possible for multiple workers to use the system simultaneously by sharing the view of dismantling work.

• 대한공간정보학회지
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• 제18권2호
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• pp.3-12
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• 2010

최근 항공사진과 고해상도 위성영상의 보급과 수치사진측량 시스템 및 분석 알고리즘의 발전으로 인하여 데이터 추출, 영상이미지프로세싱처리, 정밀 대축척지도제작 등의 연구가 진행되고 있지만 2차원 평면 정보라는 제한적인 요소를 가지고 있다. 이에, 높은 위치정확도와 개체인식을 위한 정확한 공간정보와 3차원 좌표가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 높은 위치정확도가 검증된 LiDAR의 3차원 공간정보를 이용하여 실제 지형을 반영하였고, 센서 최적 위치를 도출하기위해 확률알고리즘을 개발하고 공간분석을 통해 확률 값을 산정하였다. Grid기반인 2차원 3차원 센서위치지점을 생성하고 LiDAR의 3차원정보를 센서감지영역 산정에 적용하였다. 이 데이터를 바탕으로 알고리즘을 구현하여 최적 센서위치지점으로 선정하였다. 또한 최적 센서위치지점 선정 시 고려사항을 3가지 조건으로 나누었다. 첫째조건은 방해물이 없는 2차원인 경우(2-D Non obstacle), 둘째조건은 방해물이 존재하는 2차원인 경우(2-D Obstacle), 셋째는 방해물이 존재하며 3차원인 조건(3-D Obstacle)으로 설정하였다. 이 3가지 조건에 알고리즘을 적용하여 2차원, 3차원적 공간에 대한 최적위치선정 방법을 검토하였다. 결론적으로 본 연구에서는 LiDAR 데이터를 이용하여 정보 수집을 위한 지상 고정센서 위치 선정 방법론을 제시하고자 하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1068-1073
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• 1987

Traditional circuit partitioning algorithm using the cluster development method, which is suitable for such applications as single chip floor planning or multiple layer PCB system placement, where the clusters are formed so that inter-cluster nets are localized within the I/O connector pins, may not be appropriate for the functiona block placement in truly 3-D electronic modules. 3-D hybrid IC is one such example where the inter-layer routing as well as the intra-layer routing can be maximally incorporated to reduce the overall circuit size, cooling requirements and to improve the speed performance. In this paper, we propose a new algorithm called MBE(Minimum Box Embedding) for the layer assignment of each functional block in 3-D hybrid IC design. The sequence of MBE is as follows` i) force-directed relaxation in 3-D space, ii) exhaustive search for the optimal orientation of the slicing plane and iii) layer assignment. The algorithm is first explaines for a 2-D reduced problem, and then extended for 3-D applications. An example result for a circuit consisting of 80 blocks has been shown.

• 스마트미디어저널
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• 제11권9호
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• pp.75-80
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• 2022

최근 현실감 있는 경험을 제공하기 위한 몰입형 가상현실(VR) 기술에 대한 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 가상현실 참여자에게 실제와 유사한 실감적인 가상현실 체험을 제공하기 위해서는 실제 현실 공간에 존재하는 환경 및 객체의 정보를 정밀하게 캡처 및 복원하여 가상 환경 시스템의 모델 데이터로 적용한 시스템 구성이 필요하다. 이러한 가상 환경 구성에 필요한 실 데이터를 획득하기 위해서는 다수의 비정형 카메라를 활용한 셋업으로 이루어진다. 하지만, 다수의 비정형 위치의 카메라를 활용해 실제 공간에서의 3차원으로 구성된 정보를 획득할 경우 카메라의 개수 및 위치가 최적화되지 않아 복원의 오류가 발생할 수 있다. 또한, 정밀한 객체 복원을 위해 과도한 양의 비정형 카메라가 배치될 경우 비정형 카메라 배치에 따른 자원의 낭비 또한 발생할 수 있어 적절한 개수의 비정형 카메라가 배치되어야 한다. 본 논문에서는 3차원 공간 데이터를 복원 시 필요한 정보를 얻기 위해 배치되는 다수의 비정형 카메라를 최적화할 수 있는 최적 카메라 배치(Optimal Camera Placement) 학습 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법을 통해 실제 환경 정보 획득 시 정확한 형태의 복원 데이터를 이용하여 가상 환경을 생성하고, 더욱 몰입도 높은 실감형 콘텐츠 시스템을 사용자에게 제공할 수 있다.

• Composites Research
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• 제18권3호
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• pp.38-46
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• 2005

3차원 복합재료의 뛰어난 특성을 확인하기 위하여 저속충격 시험을 하였다. 복합재료의 3차원 구조는 자동적층 공정 (ATP, Automated Tape Placement)과 스티칭 (stitching) 방법으로 제조하였다. 이 방법은 일정한 폭을 가지는 탄소섬유/에폭시 프리프레그 테이프를 균일한 간격을 두고 층 별로 서로 직교 적층한 후 비어 있는 공간 사이를 케블라 섬유로 스티칭하는 성형법이다. 새로운 3차원 복합재료와 기존의 프리프레그 시트(sheet)를 사용한 2차원 복합재료와의 충격특성을 비교하기 위하여 저속충격 시험을 하였으며, C-scan에 의한 충격손상 면적 확인 및 충격 후 압축시험을 하였다. 3D 복합재는 스티칭을 하기 위한 간격으로 인하여 복합재료의 전체 섬유 체적율이 낮아졌기 때문에 충격 전 압축 강도는 2D 복합재에 비해 낮았으나 충격 후 파손면적은 약 $30-40\%$의 감소를 보였으며, 충격 전 압축 강도에 패한 충격후 압축강도 비율은 약 $5-10\%$의 증가를 보였다. 스티칭에 의해 충격 후 압축강도는 전반적으로 향상되었으나, 30J의 충격 에너지부터는 그 효과가 감소하였으며 35J 이상의 충격에서는 스티칭 효과가 없었다.