• 제목/요약/키워드: 3D shapes

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콘크리트 압출 노즐의 요구사항 분석을 위한 비정형 패널 제작 실험 (An Experiment on the Manufacture of Free-Form Panel for Analysis of the Requirements of Concrete Extrusion Nozzles)

  • 김혜권;윤종영;이동훈
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.91-92
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    • 2023
  • With the development of technology, interest in the implementation of free-form buildings is increasing, and research on producing free-form panels is being conducted accordingly. Since free-form buildings are curved and consist of geometric shapes, there are many problems with the production technology of free-form panels that implement them. Due to the inability to reuse molds, the cost of disposal of construction waste and waste of manpower for assembly increase the construction period and construction cost. To improve these limitations, a 3D printed concrete nozzle for FCP production was developed. However, this technology is not quantitatively extruded according to the shape of the panel, and there is a problem that residues are generated. Therefore, an free-form panel extrusion experiment was conducted to analyze the limitations of existing nozzles and to analyze the requirements for the development of new concrete extrusion nozzles. Existing nozzles were unable to be quantitatively extruded, resulting in errors. Due to the weak pressure of the screw and the inability to adjust the internal pressure, detailed extrusion speed control was impossible, and residue generation in the opening and closing device seemed to be the cause. Therefore, a pump capable of quantitative concrete pressure transfer and a pressure control device for easy extrusion of concrete are required. In addition, it is judged that it is necessary to develop an opening and closing device and an extrusion device that do not generate residues. The results of this study are expected to provide information for FCP production and production and to be a basic study of technologies necessary for the production of free-form building panels.

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가상착의 시스템을 활용한 하체 비만 여자 청소년의 슬랙스원형 설계 (Slacks pattern development for the female adolescents with lower-body obesity using virtual simulation system)

  • 임지영
    • 복식문화연구
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    • 제31권6호
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    • pp.793-805
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    • 2023
  • This study analyzes the body shapes of lower-body obese female adolescents and proposes a slacks pattern suitable for their body type. Lower-body obesity is a prevalent type of teenage obesity, and our proposals aim to improve consumer satisfaction in ready-to-wear clothes across this demographic. We first observe characteristics of obese lower bodies, noting significantly above-average thigh and hip circumference. These figures indicate a high degree of curvature in obese lower bodies, along with a large drop value. Leveraging this data, we develop a novel slacks pattern using 3D avatars in a virtual simulation system. The formulas for the main areas of the pattern are as follows: front waist girth W/4+0.75cm+0.5cm, back waist girth W/4+0.5cm-0.5cm, front hip girth H/4+1.25cm-0.5cm, back hip girth H/4+2cm+0.5cm, front crotch extension H/16+0.5cm, back crotch extension H/8+1cm. Results from appearance evaluations show that this pattern minimizes strain rate on the waist and hips, and its average score is significantly higher than that of an alternative pattern that was also evaluated. The minimized strain rate and high average score indicate that our pattern assigns a sufficient amount of space to the appropriate areas. Based on these results, we expect our research to inform slacks pattern development and production for obese consumers of all types.

Enhancing Automated Recognition of Small-Sized Construction Tools Using Synthetic Images: Validating Practical Applicability Through Confidence Scores

  • Soeun HAN;Choongwan KOO
    • 국제학술발표논문집
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    • The 10th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.1308-1308
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    • 2024
  • Computer vision techniques have been widely employed in automated construction management to enhance safety and prevent accidents at construction sites. However, previous research in the field of vision-based approaches has often overlooked small-sized construction tools. These tools present unique challenges in data collection due to their diverse shapes and sizes, as well as in improving model performance to accurately detect and classify them. To address these challenges, this study aimed to enhance the performance of vision-based classifiers for small-sized construction tools, including bucket, cord reel, hammer, and tacker, by leveraging synthetic images generated from a 3D virtual environment. Three classifiers were developed using the YOLOv8 algorithm, each differing in the composition of the training dataset: (i) 'Real-4000', trained on 4,000 authentic images collected through web crawling methods (1,000 images per object); (ii) 'Hybrid-4000', consisting of 2,000 authentic images and 2,000 synthetic images; and (iii) 'Hybrid-8000', incorporating 4,000 authentic images and 4,000 synthetic images. To validate the performance of the classifiers, 144 directly-captured images for each object were collected from real construction sites as the test dataset. The mean Average Precision at an IoU threshold of 0.5 (mAP_0.5) for the classifiers was 79.6%, 90.8%, and 94.8%, respectively, with the 'Hybrid-8000' model demonstrating the highest performance. Notably, for objects with significant shape variations, the use of synthetic images led to the enhanced performance of the vision-based classifiers. Moreover, the practical applicability of the proposed classifiers was validated through confidence scores, particularly between the 'Hybrid-4000' and 'Hybrid-8000' models. Statistical analysis using t-tests indicated that the performance of the 'Hybrid-4000' model would either matched or exceeded that of the 'Hybrid-8000'model based on confidence scores. Thus, employing the 'Hybrid-4000' model may be preferable in terms of data collection efficiency and processing time, contributing to enhanced safety and real-time automation and robotics in construction practices.

복층터널 분기구 확폭구간 굴착에 따른 안정성 영향 (Effect of widening excavation in divergence section of a double-deck tunnel on its stability)

  • 나유성;김윤희;이강일;김용성;김범주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.435-450
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    • 2020
  • 복층터널의 분기구간은 터널 형상이 모자 모양의 대단면 구간인 '분기 전 확폭구간'과 본선과 분기터널 간 이격이 생기는 '분기 후 구간'으로 나눌 수 있으며, 분기 전 확폭구간의 터널 단면이 분기 후 구간의 단면에 비해 매우 크기 때문에 이러한 차이에 따른 굴착 영향이 분기구의 전체적인 굴착 안정성 검토 시 고려되어야 한다. 본 연구에서는 암반에서 시공되는 NATM 방식의 2차로 대심도(40 m) 본선 복층터널에서 1차로 단층터널로 분기가 되는 조건을 대상으로 3차원 유한요소해석을 통해 분기 전 확폭구간 굴착(선행굴착) 시 굴착공법과 벤치길이 변화에 따라 선행굴착이 분기 후 구간의 굴착 안정성에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 굴착공법과 벤치길이 변화에 따른 차이는 상대적으로 작은 편이었으나, 2차원 수치해석에 의한 선행굴착을 고려하지 않은 경우와 강도응력비 비교를 통해 선행굴착이 분기 후 구간의 굴착 안정성에 영향을 미칠 정도로 큰 응력의 변화를 유발함을 확인하였다.

폭약 2,4,6-Trinitrotoluene에 노출된 분해세균 Stenotrophomonas sp. OK-5의 세포반응 (Cellular Responses of the TNT-degrading Bacterium, Stenotrophomonas sp. OK-5 to Explosive 2,4,6-Trinitrotoluene (TNT))

  • 장효원;송승열;김승일;강형일;오계헌*
    • 미생물학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.247-253
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    • 2002
  • 환경오염원으로서 폭약 2,4,6-trinitrotoluene (TNT)에 대한 TNT 분해세균 Stenotrophomonas sp. OK-5의 세포반응에 대하여 조사하였다. 아치사조건의 TNT농도와 노출시간에 따른 균주 OK-5의 생존율을 분석한 결과, 이 세균의 생존율은 스트레스 충격 단백질의 생성과 비례하였다. 총세포 지방산 조성분석에서 균주 OK-5는 tryp-ticase soy agar에서 자랄 때보다 TNT 배지에서 자랄 때 여러 가지 종류의 지방산이 생성되거나 사라지는 것이 밝혀졌다. 주사전자현미경하에서 TNT에 노출된 세포는 쭈글쭈글하고 불규칙적인 간상형으로 나타났다. Anti-DnaK와 anti-GroEL을 이용하여 SDS-PAGE와 Western blot을 통한 분석으로 균주 OK-5는 70 kDa DanK와 60 kDa GroEL을 포함하는 몇가지 스트레스충격단백질을 생성하는 것으로 밝혀졌다. TNT에 노출된 OK-5 배양에서 수용성 단백질 분획에 대하여 2-D PAGE를 실시하였으며, pH 3에서 pH 10의 범위에서 약 300여 개 spot들이 silver로 염색된 gel상에서 관찰되었다. 이들 가운데 TNT의 반응으로 현저하게 유도되고 발현된 10개의 spot들을 확인하였으며, 2개의 단백질, spot #1과 spot #10에 대한 내부아미노산 서열을 ESI-Q TOF로 분석한 결과, Xylella fastidiosa의 DnaK protein XF2340와 Mesorhizobium loti의 스트레스 유도단백질로 각각 밝혀졌다.

급성 뇌졸중 환자의 시공간 분석 기법을 이용한 동적 전산화 단층 검사: 예비 연구 (Dynamic Computed Tomography based on Spatio-temporal Analysis in Acute Stroke: Preliminary Study)

  • 박하영;편도영;김다혜;정영진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권4호
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    • pp.543-547
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    • 2016
  • 급성 뇌졸중(acute stroke)의 경우 빠른 처치가 이루어지지 않으면 뇌손상으로 인해 평생 장애를 가지고 살아가야 하는 질환이다. 따라서 뇌졸중 환자가 발생할 경우에는 신속한 진단과 치료가 이루어져야 하므로 장시간의 검사를 해야 하는 MRI 보다는 빠른 검사와 3D 구현이 가능한 뇌 관류전산화단층촬영(Brain Perfusion CT)이 널리 활용되고 있다. 그러나 환자에게 많은 방사선 피폭이 이루어질 수 있기 때문에 저선량(low dose) 기법을 사용하여 영상을 획득하게 된다. 이로 인해 촬영된 영상의 질 저하가 유발되며, 특히 가우시안노이즈의 영향을 크게 받아 정확한 혈관 영상의 확인을 저해한다. 본 연구에서는 관류전산화단층촬영을 통해 얻어진 동적 CT 데이터에 시공간 분석 기법을 적용하여 진단 영상의 질을 향상시키고자 한다. 특히, 가우시안노이즈를 제거하기 위해서 선형 특징 축출 방법 중 하나인 주성분 분석 기법을 적용하여 분석하였으며, 그 결과 시공간 특징에 따른 각각의 관류 영상 성분을 축출한 경우 뇌-혈관 영상뿐만 아니라 뇌-실질 영상의 질이 향상됨을 가시적으로 확인할 수 있었다. 새롭게 시도된 시공간 기반 영상기법이 향후 급성 뇌졸중 진단뿐만 아니라 다양한 시계열 정보가 포함된 뇌질환 진단 영상분석에 활용된다면, 임상 진단의 질 향상에 도움이 될 것이라 기대한다.

Bacillus sp. SH-8과 Bacillus sp. SH-8M의 생육 및 배양 특성에 미치는 pH의 영향 (Effect of pH on Growth and Cultural Characteristics of Bacillus sp. SH-8 and Bacillus sp. SH-8M)

  • 심창환;신원철;유주현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.371-376
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    • 1992
  • Bacillus sp. SH-8은 pH 9.0 이상에서 생육이 가능하였고 pH 7.7 이하에서는 배양 12시간부터 O.$D_{550}$가 급격히 감소하였으며 생균수도 감소하였다. 그러나 Bacillus sp. SH-8M은 pH7.7에서 생육이 가능하였고 pH6.9에서도 약간 생육속도가 늦었으나 정상적인 생육을 나타내었다. 고체배지의 생육 양상도 액체배지에서와 비슷한 결과를 나타내었다. 균주의 형태는 pH 10.2에서 두 균주 모두 단간균위 형태를 나타내었으나 pH7.7에서는 Bacillus sp. SH-8 균주만이 장간균의 형태를 나타내었다. 균체외 pH는 초기 10.2일 때 두 균주 모두 배양 28시간 후에는 9.0이었고 초기 pH 9.0와 9.6에서는 배양초기에 pH가 저하되었다가 12시간 후부터 상승하였다. 한편, Bacillus sp. SH-8M은 초기 pH 6.9와 7.7일때 배양시간에 따라 균체외의 pH가 8.0과 8.7로 상승하였으나 Bacillus sp. SH-8은 배양 12시간 이후에도 7.0으로 일정하였다. 포자형성능은 Bacillus sp. SH-8과 Bacillus sp. SH-8M 모두 배양 3일 후, 초기 pH 10.2일 때 각각 95%와 85%로 가장 높았다.

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스파이럴 구조 기생 소자와 L자형 공진기를 갖는 모노폴 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of Monopole Antenna with Parasitic Element of Spiral Shape and L-Resonator)

  • 윤광열;이승우;김장렬;이승엽;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.11-19
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    • 2013
  • 본 논문에서는 기생 소자의 커플링 현상을 이용하여 다중 대역 특성을 나타내기 위한 평면형 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 단일 공진이 발생하는 사각 패치를 기본으로 다중 대역 특성을 얻기 위해 기생 소자를 삽입하였다. 기생 소자는 안테나 크기의 소형화와 다중 공진 특성을 나타내기 위해 스파이럴 구조를 사용하였으며, 각각의 설계 파라미터들을 이용하여 주파수 특성을 최적화 시켰다. 또한, via-hole을 통해 접지면에 연결된 L자 형태의 공진기를 급전선 양쪽에 삽입함으로써 서비스 대역 이외에 사용되지 않는 주파수 대역을 차단하였다. 사용된 기판은 크기가 $40{\times}60{\times}1mm^3$이고, 비유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되었으며, 급전은 임피던스 $50{\Omega}$의 마이크로스트립 선로를 사용하였다. 측정 결과, 1.714~2.496 GHz, 2.977~4.301 GHz, 4.721~6.315 GHz 대역에서 -10 dB 이하의 반사 손실 특성을 나타냈으며, 전방향의 방사 패턴을 나타냈다.

기하학 기술을 이용한 인레이/온레이의 외면 모델링 (An External Surfaces Modeling of Inlay/onlay Using Geometric Techniques)

  • 유관희;하종성
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권6호
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    • pp.515-522
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    • 2005
  • 본 논문에서는 부분적으로 파손된 치아의 수복에 사용되는 인레이/온레이 인공치아를 효과적으로 모델링하는 기법을 제안한다. 인레이/온레이는 지대치에 부착되는 내면과 밖으로 들어나는 외면으로 구성된다. 내면은 지대치와의 밀착력을 확보하기 위하여 지대치의 삭제된 표면의 확장된 부분으로 Minkowski sum을 이용하여 모델링된다. 외면을 모델링하기 위해서는 표준치아 모델, 환자 치아 석고모형을 스캔한 메쉬 자료, 환자 치아교합을 측정한 FGP(functionally guided plane) 등 세 가지 정보와 DMFFD(direct manipulation free-form deformation)[19]과 MWD(multiple wires deformation)[17]의 3D 메쉬 변형 기술들을 이용한다. 표준치아 모델은 외면의 기본적인 형태를 결정하기 위하여 사용되는 반면 석고모형 데이터와 FGP는 환자 치아 인접면과 교합면마다 약간 다르지만 정확한 기능에 매우 중요한 고유 특성을 반영하기 위해 사용되는 정보이다. 이러한 정보들을 입력으로 DMFFD 기법과 MWD 기법을 각각 적용하여 인레이/온레이 인접면과 교합면을 메쉬 자료로 자동으로 생성해낸다. 연구된 기법은 치과의사에 의한 요구사항을 반영하여 생성된 메쉬 모델을 가시화하면서 보다 정확하게 인레이/온레이를 디자인할 수 있도록 구현되었다.

시멘트와 거푸집을 이용한 중학교 메이커 교육 프로그램이 창의융합 역량에 미치는 효과 (Development of a Maker Education Program Using Cement and Mold for Middle School Students and Effect on Convergence Ability for Creativity)

  • 김성수;유현석
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.129-138
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    • 2019
  • 최근까지 메이커 교육의 흐름은 3D 스캐너, 3D 프린터, 피지컬 컴퓨팅 도구 등과 같은 디지털 기기를 활용한 메이커 프로그램 연구들이 주류를 이룬 반면, 학생들의 창의적인 아이디어를 즉시 다양한 형상으로 구현하여 직접 손으로 만들 수 있는 메이커 교육 프로그램 개발은 다소 미흡한 실정이었다. 이 연구에서는 중학교 기술 교과를 학습하는 학생들을 위해 시멘트와 거푸집을 이용한 메이커 교육 프로그램을 개발하고 학생들의 창의융합 역량에 미치는 효과를 분석하였다. 이 연구의 준비 단계에서는 문헌분석을 통해 학습단원과 내용요소를 추출하였으며, 개발 단계에서는 교수-학습 자료를 개발하고 교수-학습 자료 타당도 및 창의융합 역량을 측정할 수 있는 평가도구를 선정하였다. 실행 단계에서는 교수-학습 자료와 창의융합 역량 평가도구에 대한 전문가 타당도 검증을 실시한 후 수업을 실시하였으며, 평가단계에서는 창의융합 역량을 분석하였다. 이 연구에서 개발한 프로그램을 바탕으로 t-검증을 실시한 결과 학생들에게 창의융합 역량에서 유의미한 변화가 있는 것으로 나타났으며, 하위요인으로는 소통과 협업능력, 타 분야에 대한 지식, 인본주의 요인이 향상된 것으로 나타났다.