• Progress in Medical Physics
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• v.8 no.1
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• pp.47-52
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• 1997

Simulations were performed using a Monte Carlo technique in order to show physical phenomena occurring when a heavy charged particle such as proton or alpha particle traverses the medium. It was confirmed that the sharp Bragg peak occurred deeper in the water with the increasing proton energy. It is found that the use of such a sharp Bragg peak due to heavy charged particles would be far superior to the case of the photon or electron, since the absorbed dose in the target tissues would be better localized, thereby minimizing the damage to the surrounding tissues.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.14 no.4
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• pp.27-33
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• 2008

Physics-based graphic techniques are used when simulating and rendering natural phenomena such as smoke, water and flame with computational physics. We propose novel methods which render simulated particle data fast onto 3D using tetrahedron splat. We calculate the position and the normal vector of splat by SPH(smoothed particle hydrodynamics) method then we reconstruct splat into quadrangular pyramid to reduce seam. We implement this technique for SPH fluid simulation, and animate natural flow of water successfully.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.1
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• pp.8-22
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• 2015

Most jet spray and atomization simulations are done with the Eulerian method which has inherent disadvantage in representing jet breakups and droplets. Full Lagrangian particles method called Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH) is used in this work. We develop the SPH code and perform validations that confirm the suitability of our SPH method for simulating liquid jet atomization problem. Then, we conduct the simulation of liquid-liquid swirl coaxial injector for comparison against the experimental data.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1262-1270
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• 2006

사실적인 물 애니메이션을 위한 격자 기반 시뮬레이션 기법은 자연스러운 물의 움직임뿐만 아니라 부드러운 물의 표면을 잘 표현해주는 장점이 있다. 이러한 격자 기반 방법과 함께 상대적으로 적은 계산으로 안정적인 결과를 산출해주는 입자 기반의 액체 시뮬레이션 기법이 최근 애니메이션 분야에 적용되기 시작했고, 그로 인하여 입자로 이루어진 시뮬레이션 데이터에 특화된 효과적인 렌더링 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 논문에서는 주로 3차원 스캔 데이터와 같이 물체 표면을 샘플링 하여 얻어진 점 집합에 대한 렌더링 기법을 확장하여, 위상 변화가 크고 점 집합에 의해 내부까지 표현되는 물 데이터의 특성에 적합한 렌더링 기법을 제안한다. 본 기법에서는 시뮬레이션을 통하여 얻은 입자 데이터로부터 물의 표면을 표현해주는 새로운 점 집합을 생성하고, 시뮬레이션 된 데이터의 특성을 잘 반영하도록 각 점에 대한 법선 벡터와 반지름을 결정한다. 특히 가공된 점 집합 데이터에 대하여 확장된 점 집합 렌더링 기법을 적용함으로써 입자 데이터가 표현해주는 세밀한 부분들을 보존하면서, 부드러운 물의 표면을 가시화할 수 있도록 하였다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.17 no.1
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• pp.17-24
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• 2011

In Computer Graphics, interaction between a particle-based fluid and a rigid body is important. In General, this interaction has been simulated in a discrete environment. As a result, there have been lots of errors. The larger the time step is used, the bigger the error is. This paper describes how to minimize the error in a discrete environment. To be specific, the collision handling method is that estimates particle collision using a signed distance function increases continuously according to space. At the time a fluid particle and a rigid body model collide, the exact collision time and the position is estimated. Through this, we propose the method how to be simulated the interaction between a fluid and a rigid body model as a continuous environment.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2022.01a
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• pp.345-348
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• 2022

본 논문에서는 유체 시뮬레이션(Fluid simulation)중 화염에서 표현되는 불똥 입자(Fire-flake particle)의 생성, 움직임과 삭제를 효율적으로 학습하고 표현할 수 있는 인공지능 기법에 대해 소개한다. 유체 시뮬레이션을 계산하기 위해서는 일반적으로 수치해석학과 같은 학문의 이해가 필요하며 불똥이나 거품과 같은 유체의 2차 효과(Secondary effect)는 기반유체(Underlying fluids)를 통해 추출되기 때문에 복잡하고 계산양이 많아진다. 이러한 문제를 완화하고자 본 논문에서는 인공신경망을 이용한 분류 모델 학습을 통해 격자 내에서 표현되어야 하는 불똥 입자의 생성을 학습하고, 다항 회귀 모델 학습을 통해 불똥 입자의 움직임을 예측한다. 또한, 불똥 입자가 삭제되어야하는 상태를 네트워크 학습을 통해 얻어내며, 수명(Lifespan) 임계값 조절하여 다양한 장면에서 불똥을 제어할 수 있다. 결과적으로 화염의 움직임을 기반으로 불똥의 움직임을 복잡한 수학식이나 디자이너에게 의존하지 않고 인공지능 학습을 통해 쉽게 제어하고 예측하는 결과를 보여준다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2023.01a
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• pp.385-387
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• 2023

본 논문에서는 물감의 유체성, 확산성, 흡착성, 흡수성 및 응고성과 같은 물감의 물리적 특성을 활용하여 사실적인 페인트 시뮬레이션할 수 있는 입자 기반 프레임워크를 제안한다. 현실에서는 물감이 흐르고, 확산하는 것뿐만 아니라 흡착하거나 시간에 지남에 따라 응고되는 현상을 쉽게 관찰할 수 있다. 본 논문에서는 이런 현상을 사실적으로 표현하기 위하여 SPH(Smoothed-particle hydrodynamics) 방식을 시뮬레이션 하였으며 Isotropic kernel이 아닌 Anisotropic kernel을 사용하여 확산 과정을 표현하는 방식을 소개한다. 우리의 방법은 Fick's law를 바탕으로 물질 전달 방식을 이용한 확산 과정을 표현하였으며, 시간이 지남에 따라 굳어가는 응고성, 그리고 Van der waals 힘을 기반으로 한 흡착 과정을 동시적으로 표현하여 사실적인 페인트를 구현하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.04a
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• pp.485-488
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• 2011

현재 증강현실은 산업, 상업, 게임, 의료, 제조, 모바일, 건축뿐만아니라 교육까지 매우 광범위하게 사용되고 있다. 본 논문에서는 증강현실을 위한 라이브러리인 ARToolkit을 이용하여 Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) 방법을 적용한 유체 시뮬레이션을 증강현실에 적용하였다. 유체 시뮬레이션을 증강현실로 구현함으로써 OpenGL로만 구현하였을 때보다 유체 시뮬레이션의 흐름을 보다 쉽게 파악 할 수 있다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.38-42
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• 2009

Recently, various particle based simulation techniques, which solve the Navier Stokes and continuity equations, have been developed and applied to complicated engineering problems. However, although progress is being made on their visualization or rendering techniques, these are still insufficient. In this study, to render a smooth configuration for a free surface, a rendering technique was developed that included the generation of density fields from the location information for simulated particles and the creation model for a polygonal surface. The developed rendering technique was applied to the visualization of a dynamic free surface flow interacting with a structure using a particle based simulation technique.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.12D no.6 s.102
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• pp.921-930
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• 2005

In this paper, a general purpose molecular simulation system which has been developed by the author, are described. One of the most advantageous features is that the molecular simulation system can handle a coarse-grained model as well as an all-atom mode. Therefore, we can simulate mesoscopic phenomena as well as microscopic phenomena with the help of Langevin dynamics simulation and dissipative particle dynamics simulation techniques. Thus we could study anesthesia, protein folding, biopolymer flow in microchannel with single framework, which spans from microscopic to mesoscopic scales. We expect that we can also simulate many other bio/nano systems of technological importance which are not feasible by means of molecular dynamics simulation technique. Finally, performance data are shown and a bottleneck is identified for future optimization.