• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.494-500
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• 2020

디자인 대안들을 검토하는 설계 초기단계에서 복잡한 건축물 형상을 시각적으로 구현하기 위해서는 여러 모델링 기법이 요구된다. 형태를 정의해주는 기하학적 속성들을 포함한 형상정보를 서로 다른 디지털 플랫폼 사이에서 프로세스의 연속성을 유지한 채 변환하는 과정에는 상당한 기술적 제약이 존재하고 있다. 이에, 본 연구는 디자인 도구로서 3D 모델링 소프트웨어(McNeel Rhino 3D)와 BIM 시스템(Autodesk Revit Architecture)사이에서 데이터 변환을 위한 호환체계를 제시하고자 한다. 이를 위해, 중간 형식의 파일을 불러들이는 기존의 방식이 아니라, 곡면형상에 내재된 수학적 함수관계를 정의한 NUBS 속성을 지원해주는 파일 포맷(3DM)을 링크시키는 인터페이싱 방법론에 기반한다. 즉, 시각적 프로그래밍 도구인 다이나모(Autodesk Dynamo for Revit)를 이용하여 형상정보를 매스 패밀리와 연동시켜주는 알고리즘을 구현함으로써, 여러 계획안들의 형상으로부터 면적정보의 자동적인 산출이 가능하게 되어 초기 설계단계에서의 규모 검토에 적용 가능하다. 알고리즘 기반의 데이터 호환을 구현한 본 연구 성과는 정형과 비정형 형상의 오피스 건축물을 대상으로 실무에서 요구되는 작업환경 설정을 템플릿 형식의 가이드라인으로 제공하는 동시에, 설계 지원 도구로서 그 활용성이 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.333-340
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• 2018

최근 비정형 건축구조물은 건설 산업의 디지털화로 인해 점점 더 복잡한 형상으로 디자인되고 있다. 특히, 외관 및 내부 구성요소들의 단면이 자유롭게 변화되는 곡선 및 곡면의 형태를 띠고 있으며, 그로 인해 곡률을 가진 구조부재들이 빈번히 나타나고 있다. 이러한 구조물의 모형을 작성하고 안정성을 평가를 하는데 있어, 고전적 방식의 유한요소 해석기법이 적용된 상용프로그램들은 신속한 형상 모델링이 불가능하여 생산성 저하를 초래하고 있다. 따라서 본 연구에서는 선행연구를 통해 개발된 구조해석 통합시스템을 확장하여 비정형 외피 형상을 신속하게 모델링하고, 그 결과물을 이용하여 외피를 구성하는 프레임 구조를 자동으로 생성할 수 있는 전후처리 모듈을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 전후처리 모듈은 스플라인 곡선 및 곡면의 세분화 알고리즘을 적용하여 NURBS곡면의 형상정보를 통해 해석요소를 자동으로 생성하고, 해석 후의 변형 형상을 보다 현실적으로 가시화 시킬 수 있도록 개발되었다. 본 연구를 통해 개발된 전후처리 모듈은 복잡한 곡면 형상을 신속하게 구축하고, 그에 따른 하부 골조시스템의 해석모형을 자동으로 생성할 수 있어 향후 비정형 건축물 설계의 생산성 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (2)
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• pp.574-576
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• 1999

변형방법은 물체의 일부분 혹은 전체를 사용자가 원하는 결과의 형태로 변형하는 것으로서, 복잡하고 다양한 자유 형태 곡면들을 모델링하는데 필수적인 방법이다. 이러한 객체들을 제어하기 위한 기존의 방법은 접선벡터와 경계 교차 곡선들로 구성되는 패치들을 정의하고, 물체상의 이동된 점들에 대한 변화량을 계산하기 위하여 많은 계산량이 필요한 문제점이 있었다. 본 논문에서는 분할 경계 패치들을 이용하여 이러한 문제점들을 해결한 새로운 구간 변형 방법을 제시한다. 이 방법은 물체상의 변화량을 분할 경계 곡선에 필요한 형태 제어점으로 간주하여 형태 제어점을 이용하여 불규칙한 패치들을 계산하고 이를 이용하여 접속과 제어 및 국부수정의 변형 제어 방법을 제안한다. 또한 NURBs 보간을 이용하여 변형범위를 효과적으로 제어할 수 있는 방법을 제시한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.222-236
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• 1997

Conventional solid or surface modeling systems cannot represent both the complete solid model and the abstract model in a unified framework. Recently, non-manifold modeling systems are proposed to solve this problem. This paper describes FlexDesigner, an open kernel system for modeling non-manifold models. It summarizes the data structure for non-manifold models, system design methodology, system modularization, and the typical characteristics of each module in the system. A data structure based on partial-topological elements is adopted to represent the relationship among topological elements. It is efficient in the usage of memory and has topological completeness compared with other published data structures. It can handle many non-manifold situations such as isolate vertices, dangling edges, dangling faces, a mixed dimensional model, and a cellular model. FlexDesigner is modularized hierarchically and designed by the object-oriented methodology for reusability. FlexDesigner is developed using the C++ and OpenGL on both SGI workstation and IBM PC.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.663-666
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• 2002

Originally, the thermoforming method has been developed to produce the plastic parts which have simple geometric characteristics such as door trims and wrapping materials within the short time. But the thermoformed parts have non-uniform thickness distributions over the surface according to the material characteristics, set-up angle and geometry of the parts. But, only few analysis methods have been developed so far, due to the difficulties of the selection of important factors, and contribution of each factor in the simulation. So, to guarantee the dimensional accuracy and mechanical properties of crucial points in the thermoformed parts, it is necessary to develop the thickness prediction method. This research suggests a new approaching methodology to predict the thermoformed parts by modulating the control points of the NURBS curve. The newly developed method makes it possible not only to choose the suitable thickness of polymer sheets but also to induce data modification for vacuum forming.

• 소성∙가공
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• 제14권6호
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• pp.547-552
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• 2005

In general, the sheet metal and die are described by finite elements for the simulation of the metal forming processes. Because the characteristics as continuum of the sheet metal are represented with triangles and rectangles, the errors occur inevitably in finite element analysis. Many contact schemes to describe the deformation modes exactly have been introduced in order to decrease these errors. In this study, a scheme for continuous contact treatment is proposed in order to consider the realistic behavior of contact phenomena during the forming process. The discrete mesh causes stepwise propagation of contact nodes of the sheet even though the contact region of the real forming process is altered very smoothly. It gives rise to convergence problem in case that the process, for example bending process, is sensitive to the contact between the sheet and the tools. The analysis of the unconstrained cylindrical bending process without blank holder is also presented in order to investigate the effect of the proposed algorithm.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.134-137
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• 2005

In this paper, a continuous contact treatment has been considered during FE-analysis of the sheet metal forming processes. Because the simulation is usually performed stepwise, the status of contact can change suddenly. In case of implicit scheme, the increment of punch stroke can be chosen as large value. For exact assessment of contact force and friction force between die and sheet, the continuous contact treatment is proposed. The virtual surface of sheet metal is modeled by NURBS curves or surfaces in order to calculate exact contact area and penetration depth. From the geometrical evaluation of contact behavior, additional contact pressure is imposed to the element. The deformation of bending process and hydroforming process are analyzed based on this scheme.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권6호
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• pp.11-18
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• 2018

Isogeometric concept is introduced to find out the optimum layout of plane structure under free vibration. Eigenvalue problem is formulated and numerically solved in order to obtain natural frequencies and mode shapes of plane structures. For the exact geometric expression of the structure, the Non-Uniform Rational B-spline Surface (NURBS) basis functions is employed and it is also used to define the material density functions. A node-wise design variables is adopted to deal with the updating of material density in topology optimization (TO). The definition of modal strain energy is employed to achieve the maximization of fundamental frequency through its minimization. The verification of the proposed TO technique is performed by a series of benchmark test for plane structures.

• 한국CDE학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.91-102
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• 2014

The outer surface of an irregular structure contains panels with two-directional curvature called NURBS. To construct these forms of exterior materials, complex geometric surface should be divided into forms and sizes that can be manufactured and constructed. Because the bigger the curvatures of these divided exterior panel, the more expensive the construction costs, these complex two-directional curvatures should go through optimal process of reinterpretation to minimize the curved surfaces with complex two-directional curvatures. Yet, to gain higher ground in technological competition in the field of irregular structure construction, companies do not share know-how that they obtained. Accordingly, small construction and design companies have trouble calculating even rough estimate and cannot adjust expected construction cost based on comparison of design alternatives. Given this situation, this study conducted the research that can support decision-making in the design stage of the construction and provide basic material for optimal range to reduce manufacturing cost by the minimizing the distorted plane of the irregular structure.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1121-1126
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• 2014

To compensate location error of ultrasonic horn, the laser scanning system based on the galvanometer scanner is developed. It consists of the 3-Axis linear stage and the 2-Axis galvanometer scanner. To measure surface shape of three-dimensional free form surface, the dynamic focusing unit is adopted, which can maintain consistent focal plane. With combining the linear stage and the galvanometer scanner, the scanning area is enlarged. The scanning CAD system is developed by stage motion teaching and NURBS method. The laser scanning system is tested by marking experiment with the semi-cylindrical sample. Scanning accuracy is investigated by measured laser marked line width with various scanning speed.