의수나 의족장치 개발은 전 세계적으로 꾸준히 이루어지고 있으며, 사람의 손과 똑같이 만들어 내거나 감각을 느끼게 하는 것은 힘들겠지만, 물건을 집거나 몇 가지 움직임을 마음먹은 대로 할 수 있다면 절단 장애인들에게는 큰 도움이 될 것이다. 3D프린팅 기술의 발달로 저렴한 의수개발이 가능해졌으며, 이러한 추세에 맞추어 개인맞춤형 의수를 비슷한 가격에 개발할 수 있다면 활용도 및 보급률이 훨씬 높아질 것이다. 본 논문에서는 3D프린팅을 이용하여 사용자 맞춤형 의수를 개발하는 방법에 대해 기술한다. 이를 위해 의수 외형 모델링의 변형수치를 가변값으로 추출하고, 의수 동작을 제어하는 기능을 소프트웨어 디자인 패턴을 이용하여 설계한다. 이를 통해 의수를 필요로 하는 사람들이 각자 원하는 자신만의 의수를 빠르고 저렴한 가격에 갖출 수 있도록 한다.
의료영상 검사는 정보기술 및 의료장비의 발달로 인체의 해부학적 구조를 묘사하는 능력이 날로 발전하고 있다. 그러나 상지회전이 필요한 어깨관절 의료영상 검사에서는 인체구조의 복잡성으로 정확한 자세유지가 의료영상의 진단적 가치에 매우 중요하다. 자기공명검사의 경우 긴 검사시간과 고정된 자세가 필요해 검사자의 노력과 환자의 의지만으로 재현성 있는 검사가 불가능하다. 이에 상지회전과 정량적 각도가 가능한 보조기구를 개발하여 진단적 가치가있는 의료영상 검사를 하고자하였다. 본 연구는 선행 연구의 결과를 바탕으로 보조기구를 제작하였으며, 공학용 프로그램인 CATIA 프로그램으로 3차원 모델링을 설계하여, 3D프린터로 최종 완성된 보조기구를 제작하였다. 사용된 3D 프린터는 Stratasys Objet350 Connex 모델이며, 재질은 광경화성 수지를 사용하였다. 완성된 보조기구의 크기는 $120{\times}150{\times}190mm$이며, 손잡이부의 내경은 125.9 mm 로 디자인되었다. 보조기구는 총 4개의 부품으로 바디부(외부), 손잡이부(내부), 고정단자, 연결부로 구성되었으며 바디부와 손잡이부는 원활한 회전이 가능하도록 2.1 mm의 유격이 유지되도록 하였다. 손잡이부에는 360o 눈금선을 표시하여 환자마다 관찰에 필요한 회전각도를 기록할 수 있도록 하여 추적검사나 양쪽검사에 적용할 수 있도록 하였다.
2007년 1월 국방부 유해발굴감식단이 창설되어 본격적인 유해발굴이 추진되었다. 현재 발굴 범위는 한국전쟁 당시 치열한 전투가 벌어진 비무장지대 내의 화살머리고지까지 확장되어 진행되고 있다. 백마고지에서는 많은 유해 및 유류품이 발굴되고 있다. 대부분 파손된 상태여서 정확한 형태를 복원하기는 어렵다. 이에 본 연구에서는 3D 스캔과 3D 모델링을 통해 발굴된 유류품의 원형을 복원하고자 한다. 이러한 디지털 복원 방식은 그동안 수작업 방식의 단점을 보완하는 원형 복원의 대안이 될 수 있다. 현재 문화유산 분야에서는 3D 기술을 사용한 각종 디지털 복원이 활발하다. 디지털 복원이 된 자료는 디지털 헤리티지의 기초자료로 활용될 수 있다. 이를 토대로 다양한 유해발굴 및 호국보훈 관련 콘텐츠의 개발이 이루어질 수 있을 것이다. 더 나아가 발굴된 유해에 대한 디지털 휴먼 복원이 이루어진다면 전사자들의 생전 모습을 재현할 수 있을 것이다.
Chemokine receptor antagonists have potential applications in field of drug discovery. Although the chemokine receptors are G-protein-coupled receptors, their cognate ligands are small proteins (8 to 12 kDa), and so inhibiting the ligand/receptor interaction has been challenging. The application of structure-based in-silico methods to drug discovery is still considered a major challenge, especially when the x-ray structure of the target protein is unknown. Such is the case with human CCR2 and CCR5, the most important members of the chemokine receptor family and also a potential drug target. Herein, we review the success stories of combined receptor modeling/mutagenesis approach to probe the allosteric nature of chemokine receptor binding by small molecule antagonists for CCR2 and CCR5 using Rhodopsin as template. We also urged the importance of recently available ${\beta}2$-andrenergic receptor as an alternate template to guide mutagenesis. The results demonstrate the usefulness and robustness of in-silico 3D models. These models could also be useful for the design of novel and potent CCR2 and CCR5 antagonists using structure based drug design.
최근 도시와 산업의 발달과 함께 하천, 호소 등 수환경에서의 수질 오염사고가 빈번하게 일어나고 있어 어류폐사, 취수중단, 친수활동 저해 등 심각한 수생태계 및 사회경제적 피해가 발생하고 있다. 따라서 이에 대한 대응책으로 수질모델링을 통한 오염물질의 이동 및 확산에 대한 사전 예측이 필요하다. 본 연구에서는 2차원 하천흐름/수질해석 프로그램인 RAMS+의 현장 적용성 및 예측 정확도를 검증하기 위해 만곡하천인 섬강에서 현장실험을 수행하였다. 모의결과 흐름해석모형 HDM-2Di와 수질해석모형 CTM-2D-TX는 현장실험에서 관측된 2차원 흐름 특성과 오염물질의 거동 및 혼합 양상을 정확하게 재현하였다. 특히 하천의 양안과 만곡부에서 국부적으로 발생하는 저유속 흐름에 의해 오염물질의 거동이 지체되는 저장대 효과를 정확하게 모의하였다. 나아가서 하천 만곡부에서 이차류가 야기하는 오염물질 3차원적 혼합 양상을 2차원 분산계수를 통해 효과적으로 재현하였다. 오염물질의 위험농도 체류시간은 취수중단 기간을 결정하는데 있어 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 CTM-2D-TX 모의결과를 기반으로 오염물질 위험농도 체류시간을 계산하였고, 위험농도 체류시간의 공간적 분포가 하폭방향으로 큰 편차를 지니고 있음을 확인하였다. 이러한 오염물질의 2차원적 체류 특성은 1차원 수질모형을 통해서는 예측이 불가능하기 때문에 효율적이고 정확한 수질사고대응을 위해 2차원 수질모형의 활용이 필요함을 본 연구의 결과는 시사하고 있다.
우리나라의 국민표준체위조사는 1979년 1차 조사를 시작으로 약 5-6년 주기로 실시되고 있으며, 1997년 제 4차 조사가 실시되었다. 국민체위조사 결과를 기반으로 의류, 신발, 가구 등 관련산업의 제품설계에 반영되었다. 본 논문에서는 국민표준체위조사 결과 자료를 기본으로 성별, 연령별, 체형별로 사용자를 분류한 후 체형별 분류를 위한 인체 측정치를 도출하였다. 도출된 인체측정치의 상관관계 분석, 대표적인 항목 도출 등의 과정을 통하여 3D 캐릭터를 구성하였다. 구성을 위한 과정으로 골프, 테니스 등의 스포츠 동작을 효율적으로 나타낼 수 있는 인체 측정치를 도출하였다. 항목이 결정되면 각 타입의 3D 캐릭터를 구성 할 수 있는 치수를 제시하여 생성하였다. 스포츠의 자세 및 동작분석에 대한 이론적 접근에서 가시적인 정보제공 및 자세·동작분석 프로토콜을 개발함으로서 자세 및 동작에 대한 정량적, 객관적 평가가 가능해졌다.
Objective: This study aimed to identify the size distributions of particulate matter emitted during 3D printing according to operational conditions and estimate particle inhalation exposure doses at each respiratory region. Methods: Four types of printing filaments were selected: acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polylactic acid (PLA), Laywood, and nylon. A fused deposition modeling (FDM) 3D printer was used for printing. Airborne particles between 10 nm and $10{\mu}m$ were measured before, during, and after printing using real-time monitors under extruder temperatures from 215 to $290^{\circ}C$. Inhalation exposures, including inhaled and deposited doses at the respiratory regions, were estimated using a mathematical model. Results: Nanoparticles dominated among the particles emitted during printing, and more particles were emitted with higher temperatures for all materials. Under all temperature conditions, the Laywood emitted the highest particle concentration, followed by ABS, PLA, and nylon. The particle concentration peaked for the initial 10 to 20 minutes after starting operations and gradually decreased with elapsed time. Nanoparticles accounted for a large proportion of the total inhaled particles in terms of number, and about a half of the inhaled nanoparticles were estimated to be deposited in the alveolar region. In the case of the mass of inhaled and deposited dose, particles between 0.1 and $1.0{\mu}m$ made up a large proportion. Conclusion: The number of consumers using 3D printers is expected to expand, but hazardous emissions such as thermal byproducts from 3D printing are still unclear. Further studies should be conducted and appropriate control strategies considered in order to minimize human exposure.
3D 모델링 기술과 대화 인공지능 알고리즘의 발달로 인해 다양한 분야에서 디지털 휴먼이 활용되고 있고, 신한 은행, 농협 은행 등 주요 은행을 중심으로 은행에서도 가상 은행원이 등장하기 시작했다. 그러나 디지털 휴먼과 관련된 연구는 주로 외형 위주이며, 로봇 의인화 과정에서 고려되어야 하는 퍼소나 설정에 대한 연구는 미비하다. 본 연구에서는 은행 업무라는 구체적인 맥락에서 발화 전략의 의인화 수준과 개인정보 활용 수준이 다른 3가지 시나리오(학생증 수령, 입출금 통장 개설, 전세 자금 대출 상담)에 대한 사용자 경험을 알아보기 위해 실험을 진행하였다. 연구 결과, 사회적 실재감과 유용성은 시나리오와 의인화 수준에 대해 상호작용 효과가 있었다. 친밀감, 신뢰도, 인지된 지능에는 상호작용 효과가 없었지만 경향성을 확인 할 수 있었다.
본 논문에서는 스마트폰을 이용한 3 차원 인체 복원 시스템을 제안한다. 모바일에서의 인체 복원은 디바이스상의 한계로 인해 기기와 서버 간에 인체 모델링 과정을 분할하여 처리한다. 분할된 인체모델링 과정은 복원 과정과 출력 과정으로 나뉘게 되며 안드로이드 기반의 스마트폰을 사용하여 취득한 영상을 서버로 전송하고 3 차원 인체 복원을 수행하게 된다. 3 차원 복원 알고리즘은 인체 변형 모델을 기반으로 3 차원 모델로부터 2 차원 영상으로의 투영을 통해 최적의 자세 및 체형 매개변수를 추정하고 복원된 결과는 모바일로 전송되어 복원된 모델링 결과를 출력한다.
Computational Building Information Modeling (BIM) is an intelligent 3D model-based process that provides architecture, engineering, and construction professionals the insight to plan, design, construct, and manage buildings and infrastructure more efficiently. This paper aims at using BIM in Hospitals configurations protection. Infrastructure projects are classified as huge structural projects taking advantage of many resources such as finance, materials, human labor, facilities and time. Immense expenses in infrastructure programs should be allocated to estimating the expected results of these arrangements in domestic economy. Hence, the significance of feasibility studies is inevitable in project construction, in this way the necessity in promoting the strategies and using global contemporary technologies in the process of construction maintenance cannot be neglected. This paper aims at using the building information modeling in covering Imam Khomeini Hospital's equipment. First, the relationship between hospital constructions maintenance and repairing, using the building information modeling, is demonstrated. Then, using library studies, the effective factors of constructions' repairing and maintenance were collected. Finally, the possibilities of adding these factors in Revit software, as one of the most applicable software within BIM is investigated and have been identified in some items, where either this software can enter or the software for supporting the repairing and maintenance phase lacks them. The results clearly indicated that the required graphical factors in construction information modeling can be identified and applied successfully.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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