• 대한기계학회논문집A
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• 제28권12호
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• pp.1958-1967
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• 2004

This paper describes the method to rapidly fabricate the large-sized physical model with the envelope model size of more than 600 mm${\times}$ 600 mm${\times}$ 600 mm using two type semi-automatic VLM-ST processes in connection with the reverse engineering technology. The fabrication procedure of the large-sized solid shape is as follows: (1) Generation of STL data from 3D scan data using 3D scanner, (2) generation of shell-type STL data by Boolean operation, (3) division of shell-type STL data into several pieces by solid splitting, (4) generation of USL data for each piece with VLM-Slicer, (5) fabrication of each piece by cutting and stacking according to USL data using VLM-ST apparatus, (6) completion of a shell-type prototype by zigzag stacking and assembly for each piece, (7) completion of a 3D solid shape by foam backing, (8) surface finish of a completed 3D solid shape by coating and sanding. In order to examine the applicability of the proposed method, the miniature of the Mount Rushmore Memorial has been fabricated. The envelope model size of the miniature of the Mount Rushmore Memorial is 1,453 mm${\times}$ 760 mm${\times}$ 853 mm in size. From the result of the fabricated miniature of the Mount Rushmore Memorial, it has been shown that the method to fabricate the large object using two type semi-automatic VLM-ST processes in connection with the reverse engineering technology are very fast and efficient.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권3호
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• pp.393-410
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• 2011

The eight-node 3D solid element is one of the most extensively used elements in computational mechanics. This is due to its simple shape and easy of discretization. However, due to the parasitic shear locking, it should not be used to simulate the behaviour of structural members in bending dominant conditions. Previous researches have indicated that the introduction of incompatible mode into the displacement field of the solid element could significantly reduce the shear locking phenomenon. In this study, an incompatible mode eight-node solid element, which considers both geometric and material nonlinearities, is developed for modelling of structural members at elevated temperatures. An algorithm is developed to extend the state determination procedure at ambient temperature to elevated temperatures overcoming initially converged stress locking when the external load is kept constant. Numerical studies show that this incompatible element is superior in terms of convergence, mesh insensitivity and reducing shear locking. It is also showed that the solid element model developed in this paper can be used to model structural behaviour at both ambient and elevated temperatures.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.371-376
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• 2004

This study presents a way to generate and manage engineering information by applying steel bridge information model with 3D shape to existing application program. ACIS solid modeling kernel is used to visualize 3D geometric shape of steel bridge on the AutoCAD program. The shape information of 3D solid model can be connected to structural design information of steel bridge by an application module based on information model. The application module for manipulating steel bridge information can be easily developed by ObjectARX programming library supporting functional expansion of AutoCAD program. End-users can use the application module without any additional environmental setup on the AutoCAD. Thus this study facilitates information management of steel bridge by using ACIS solid modeler and ISO/STEP methodology.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.363-369
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• 2008

본 논문에서는 superquadric과 Z-버퍼 (Z-buffer) CSG (Constructive Solid Geometry) 렌더링 알고리즘을 이용한 3차원 물체 형상 모델링의 방법을 제안하였다. Superquadric은 몇 개의 계수만으로 다양한 형태의 3차원 모델을 얻을 수 있다. 그리고 CSG 트리 (tree)를 이루는 각각의 기본소 (primitive)는 superquadric과 변형된 superquadric을 가지고 표현하였다. CSG 트리를 구성하는 기본소들간의 집합 연산은 Z-버퍼 알고리즘과 스텐실 버퍼 (stencil buffer)를 사용하여 효과적으로 정의하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 단순히 물체의 깊이정보를 비교하여 표현하기 때문에 기존의 implicit 함수를 이용한 물체 표현법에서 각각의 물체의 좌표계를 고려해야 하는 문제점을 해결할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.410-413
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• 2001

This paper is to model a 3D-shape product applying mathematically the data acquired from a 3D scanner and using an Automatic Design Program. The research studied in the reverse engineering up to now has been developed continuously and surprisingly. However, forming 3D-shape solid models in CAE and CAM, based on the research, the study leaves much to be desired. Especially, analyses and studies reverse-designing automatically using measured data after manufacturing. Consequently, we are going to acquire geometric data using an 3D scanner in this study with which we will open a new field of reverse engineering by a program whic hcan design a 3D-shape solid model in a CAD-based program automatically.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.77-84
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• 1997

3차원 물체를 표현하는 솔리드 모델링 기법으로 Constructive Solid Geometry(CSG)와 경계표현 (Boundary Representation: BRep)이 널리 쓰이고 있다. 현대의 솔리드 모델링 시스템들은 대개 이 두 기법을 모두 지원하고 있으며, CSG와 BRep간 상호 변환은 매우 중요한 문제이다. 하지만, BRep에서 CSG로의 변환은 아직 완전히 해결되지 않은 과제이다. 이 논문은 BRep을 CSG의 특수한 형태인 Destructive Solid Geometry(DSG)로 변환하는 3차원 기하 추론 알고리즘을 소개한다. BRep에서 DSG를 만들어내는 알고리즘은 CAD와 CAM을 통합시키는 특정 형상 인식 분야에 직접 응용될 수 있다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.101-108
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• 2007

As 3D solid modeling has been widely used in designing products, solid models of the products are directly used in various applications such as engineering analysis and process planing. However, the fully-detailed solid models may not be necessary in some application. For example, it is often more efficient to use simplified model of part of engineering analysis. Generation of mesh for the complex original model requires a quite amount of time, and the consequence of finite element analysis may not be desirable due to small and detailed geometry in the model. In this paper, a method to simplify solid models of machined part is presented. This method decomposes the delta volume of machined part, and uses the decomposed volumes to simplify the solid model. Since this method directly recognizes the features to be removed from the final model, it is independent of not only design features of specific CAD system, but also designer's design practice of design sequences.

• 한국환경과학회지
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• 제24권7호
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• pp.841-849
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• 2015

The solid phase extractant SAN-D2EHPA/TBP containing two extractants of Di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid (D2EHPA) and Tri-butyl-phosphate (TBP) was prepared by immobilizing two exractants D2EHPA and TBP in styrene acrylonitrile copolymer (SAN). The prepared SAN-D2EHPA/TBP was characterized by using fourier transform infrared spectrometer (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The solid phase extractant SAN-D2EHPA/TBP was tested for the removal of Cu(II) from aqueous solution. Experiments were carried out as a function of the pH and Cu(II) concentration in the aqueous phase. The equilibrium time was 180 min and equilibrium experiment data obeyed the pseudo-second-order kinetic model. The Langmuir isotherm model represented the experiment data as well. The maximum removal capacity of Cu(II) calculated from Langmuir isotherm model was 3.1 mg/g.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권6_1호
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• pp.1349-1365
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• 2020

최근 스마트 시티, 디지털 트윈 등에 실제 3차원 좌표를 취득할 수 있는 이점에 따라 포인트 클라우드를 이용한 모델 생성에 관한 연구가 늘어나고 있으며, 건물 형상 및 텍스처의 수정이 용이한 솔리드 모델에 대한 요구가 늘어나고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 군집형 솔리드 건물 모델을 생성하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 총 다섯단계로 구성된다. 첫 단계에서는 포인트 클라우드의 평면성 분석을 통해 지면을 제거하였다. 두 번째 단계에서는 지면이 제거된 포인트 클라우드에서 건물 영역을 추출하였다. 세 번째 단계에서는 건물의 세부 구조물 영역을 추출하였다. 네 번째 단계에서는 추출된 영역에 3차원 좌표정보가 부여된 3차원 건물 모델의 형상을 생성하였다. 마지막 단계에서는 건물 모델 형상에 텍스처를 부여하여 3차원 건물 솔리드 모델을 생성하였다. 제안하는 방법의 검증을 위하여 상용 소프트웨어를 이용해 무인항공기 영상으로부터 포인트 클라우드를 추출하여 실험하였다. 그 결과, 포인트 클라우드 내에 존재하는 일정 높이 이상의 모든 건물에 대하여 포인트 클라우드 대비 위치오차 1 m 내외의 3차원 건물 형상을 생성하고, 원본 영상 해상도 대비 2배 이내의 해상도를 갖는 텍스처링이 수행된 3차원 모델이 생성되는 것을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_2호
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• pp.1139-1149
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• 2017

수목을 3차원 구조로 정량화하는 것은 다양한 환경분석 모델링의 입력 자료로써 매우 중요하다. 그러나 3차원 측량이 가능한 라이다는 고비용과 전문인력이 필요해 파편화된 소규모의 도시녹지를 측량하기에는 경제적 장비운용적 차원에서 현실적이지 않다. 또한 수목은 계절에 따라 민감하게 변화하므로 시계열 모니터링으로 도시생태계를 이해하려면 높은 빈도로 쉽고 빠르게 수관구조를 측량할 수 있는 디바이스와 이에 맞는 정량화기법의 개발이 필요하다. 환경분석 모델링의 입력 자료로써의 필요가 아니더라도, 도시내 수목의 크기와 나이는 관리비용, 생태계서비스, 경관, 안전 등과 직결되므로 반드시 정보화될 필요성이 있다. 본 연구에서는 도시내 수목의 3차원 환경정보 데이터를 생성하기 위한 디바이스와 방법론으로써 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)와 SfM-MVS(Structure from Motion-Multi View Stereo), solid modeling을 제시하였다. 따라서 제시된 device와 방법론의 검증을 목표로 하여 다음과 같이 분석을 수행하였다. 첫째, stereo image들로부터 생성된 point cloud로 측량한 결과의 정확도를 지상 라이다 자료와 비교 검증하였다. 두 번째, UAV촬영 사진개수를 감소시킴에 따라 변화하는 point cloud의 밀도가 수목의 부피 및 크기 정량화 결과에 어떤 영향을 주는지를 살펴봄으로써 고해상도의 point cloud가 정밀한 수목 측량에 꼭 필요한 요소인지를 확인하여 보았다. 마지막으로, 수목 부피의 정량화 및 형상화를 위해 solid model이 얼마나 적합한가를 검증하고자 다른 3D type의 측정치와 비교하였다. 분석의 결과를 통해, UAV와 SfM-MVS 그리고 solid model을 이용하면 단일수목을 손쉽게 저비용 높은 시간해상도로 정량화 및 형상화가 가능함을 확인하였다. 다만, 본 연구는 단일 개체목만을 대상으로 한 연구이므로 더 넓은 녹지에 적용하기 위해서는 이에 맞는 비행계획의 수립, 다양한 공간정보 데이터와의 융합, 녹지규모 확대에 따른 정량화 기법의 개선 등 앞으로 이를 발전시킬 수 있는 후속연구가 필요하다.