• Title/Summary/Keyword: Simulated Body Environment

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3축 가속도 센서를 이용한 위치 검출 알고리즘 (Position Detection Algorithms Using 3-Axial Accelerometer Sensor)

  • 김남진;조영희;최이권
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.65-72
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    • 2011
  • In this paper, we consist of three dimensional acceleration sensor as a small-sized sensor module to acquire base technologies that need to estimate exhibition audience' moving distance. and that we developed algorism and device that can calculate acceleration in gravity direction with attaching it to people's body part without regard to three dimensional direction. By making use of the sensor module, we have to process the data that let it quantitatively process possible to measure people's walk and movement by computer system. We normalized sensor output data in the process of change from sensor module to acquisition of data, rectangular coordinates and single scalar acceleration value in gravity direction. Printed out sensor data attaching sensor module to people's body part is used for motion pattern detection after normalization, Motion sensor devised mode change algorism because it print data of other pattern according to attached position of body. For algorism design, we collected data occurring during walking about subject and we also defined occurring problem domain after analyzing the data. We settle defined problem domain and that we simulated the walking number measuring instrument with highly efficient in restricted environment.

간략화된 유체 표면모델을 이용한 강체와 유체의 상호작용 시뮬레이션 (Interactive Simulation between Rigid body and Fluid using Simplified Fluid-Surface Model)

  • 김은주
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.323-328
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    • 2009
  • 게임이나 가상현실 등에서 사용자들에게 사실성과 몰입 감을 주기 위해서 자연 현상들을 시뮬레이션하고 있다. 게임이나 가상현실에서 물이나 바다와 같은 유체를 3차원으로 시뮬레이션 하는데 있어서 중요한 요소는 실시간 처리와 사실성이다. 유체 모델은 특정 상황에 따른 다양한 방정식과 많은 파라미터 값에 의해 제어되기 때문에 시뮬레이션 하는데 많은 어려움이 따른다. 또한 복잡한 물리 수식을 기반으로 하기 때문에 유체 모델을 시뮬레이션하기 위해서는 많은 수행 시간이 소요된다. 본 논문에서는 실시간 유체와 강체(rigid body) 사이의 상호작용을 표현하기 위해 간략화 된 유체 표면 모델(Fluid-Surface Model)을 제안하고, 개선된 계산과정을 통해 보다 빠르게 시뮬레이션 하도록 한다. 또한 본 논문에서는 유체의 표면과 강체의 상호작용을 표현하는데 있어서 유체의 항력에 의해서 강체와 충돌 시 발생하는 유체 표면의 움직임을 나타낸다. 본 논문에서 제안하는 자연스러운 유체 표면 모델은 유체역학적 방법을 사용하여 실시간에 사실적으로 표현된다. 그리고 이러한 유체 표면 모델을 PC 환경에서 사용자와 상호작용 가능하도록 재현하여, 게임이나 애니메이션에서의 유체 모델들에도 적용할 수 있다.

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루브 골드버그 기계의 합성을위한 예제 기반 접근방법 (An Example-Based Approach to the Synthesis of Rube Goldberg Machines)

  • 이강훈
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.25-32
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    • 2014
  • 본 논문은 물리 시뮬레이션 환경에서 일련의 강체요소가 인과사슬에 따라 연쇄적으로 구동되는 가상의 루브 골드버그 기계를 합성하기 위한 예제 기반 접근방법을 제안한다. 일련의 요소 집합이 주어졌을 때, 본 논문의 목표는 사용자가 명시한 이동의 시작 및 종료위치, 그리고 경계 영역 조건을 만족하는 범위에서 이들 요소로만 구성된 루브 골드버그 기계를 자동으로 구축하는 것이다. 이를 위하여, 먼저 적은 개수의 요소로 구성된 소규모 컴포넌트들을 무작위로 추출한 후 모든 컴포넌트 쌍에 대한 결합 가능성을 하나의 그래프 구조로 표현한다. 이 그래프 위에서의 경로 탐색을 통하여 공간 상에 펼쳤을 때 사용자가 지정한 요구 조건을 만족시키는 경로를 찾고, 해당 경로에 따라 순차적으로 컴포넌트를 조립함으로써 기계를 구축한다. 완성된 기계가 물리 시뮬레이션 환경에서 정확히 동작함을 보장하기 위하여, 끝으로 간단한 그리디 알고리즘을 적용하여 조립된 컴포넌트들의 위치를 정교하게 조절한다. 다섯 종류의 요소만을 이용하여 만든 다양한 구조의 루브 골드버그 기계를 보임으로써 본 논문에서 제안한 방법의 유용성을 보인다.

실측 하천 단면자료를 이용한 HSPF 유역모델의 수리정확도 개선 (Improving HSPF Model's Hydraulic Accuracy with FTABLES Based on Surveyed Cross Sections)

  • 신창민
    • 한국물환경학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.582-588
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    • 2016
  • The hydrological simulation program FORTRAN (HSPF) is a comprehensive watershed model that employs the hydraulic function table (FTABLE) (depth-area-volume-flow relationship) to represent the geometric and hydraulic properties of water bodies. The hydraulic representation of the HSPF model mainly depends on the accuracy of the FTABLES. These hydraulic representations determine the response time of water quality state variables and also control the scour, deposition, and transport of sediments in the water body. In general, FTABLES are automatically generated based on reach information such as mean depth, mean width, length, and slope along with a set of standard assumptions about the geometry and hydraulics of the channel, so these FTABLES are unable to accurately describe the geometry and hydraulic behavior of rivers and reservoirs. In order to compensate the weakness of HSPF for hydraulic modeling, we generated alternate method to improve the accuracy of FTABLES for rivers, using the surveyed cross sections and rating curves. The alternative method is based on the hydraulics simulated by HEC-RAS using the surveyed cross sections and rating curves, and it could significantly improve the accuracy of FTABLES. Although the alternate FTABLE greatly improved the hydraulic accuracy of the HSPF model, it had little effect on the hydrological simulation.

휴머노이드 로봇 HUMIC 개발 및 Gazebo 시뮬레이터를 이용한 강화학습 기반 로봇 행동 지능 연구 (Development of Humanoid Robot HUMIC and Reinforcement Learning-based Robot Behavior Intelligence using Gazebo Simulator)

  • 김영기;한지형
    • 로봇학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.260-269
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    • 2021
  • To verify performance or conduct experiments using actual robots, a lot of costs are needed such as robot hardware, experimental space, and time. Therefore, a simulation environment is an essential tool in robotics research. In this paper, we develop the HUMIC simulator using ROS and Gazebo. HUMIC is a humanoid robot, which is developed by HCIR Lab., for human-robot interaction and an upper body of HUMIC is similar to humans with a head, body, waist, arms, and hands. The Gazebo is an open-source three-dimensional robot simulator that provides the ability to simulate robots accurately and efficiently along with simulated indoor and outdoor environments. We develop a GUI for users to easily simulate and manipulate the HUMIC simulator. Moreover, we open the developed HUMIC simulator and GUI for other robotics researchers to use. We test the developed HUMIC simulator for object detection and reinforcement learning-based navigation tasks successfully. As a further study, we plan to develop robot behavior intelligence based on reinforcement learning algorithms using the developed simulator, and then apply it to the real robot.

WASP 모의를 이용한 하천 수계 중금속 위해성평가 방법 (Quantitative Risk Assessment Method for Metals in Water Body using WASP)

  • 신유리;윤춘경;전나정;이한필
    • 한국물환경학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.629-636
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    • 2010
  • According to the spatial movements of the Nak-dong river watershed, the changes in heavy metal concentrations were simulated by WASP7.3. The risk assessment was performed using the predicted data of WASP7.3. The target heavy metal was manganese (Mn). In the simulated manganese data of WASP7.3, the average concentration by regions was from 0.03 mg/L to 0.07 mg/L. It is lower than drinking water standard in korea. The risk assessment was presented that it was high at the junction of Nak-dong river and Kumho river. It was influenced by the discharge of industrial complexes and large cities which were located in the junction. In comparison of drinking water standard and predicted data of WASP7.3 risk assessment, whole watershed was also low level at predicted data. However, to keep the similar risk value ($10^{-7}$) in adults and children anywhere, it requires the additional treatment of the point source discharges. It was also reflected by regions. Through this study, it was possible to evaluate heavy metal influence in unattainable monitoring regions and to estimate heavy metal addition and reduction by locations. Therefore, the outcomes of WASP7.3 can connect with the risk assessment and it can evaluate the safety of human by regions.

Effect of Silk Fibroin Biomaterial Coating on Cell Viability and Intestinal Adhesion of Probiotic Bacteria

  • Kwon, Gicheol;Heo, Bohye;Kwon, Mi Jin;Kim, Insu;Chu, Jaeryang;Kim, Byung-Yong;Kim, Byoung-Kook;Park, Sung Sun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제31권4호
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    • pp.592-600
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    • 2021
  • Probiotics can be processed into a powder, tablet, or capsule form for easy intake. They are exposed to frequent stresses not only during complex processing steps, but also in the human body after intake. For this reason, various coating agents that promote probiotic bacterial stability in the intestinal environment have been developed. Silk fibroin (SF) is a material used in a variety of fields from drug delivery systems to enzyme immobilization and has potential as a coating agent for probiotics. In this study, we investigated this potential by coating probiotic strains with 0.1% or 1% water-soluble calcium (WSC), 1% SF, and 10% trehalose. Under simulated gastrointestinal conditions, cell viability, cell surface hydrophobicity, and cell adhesion to intestinal epithelial cells were then measured. The survival ratio after freeze-drying was highest upon addition of 0.1% WSC. The probiotic bacteria coated with SF showed improved survival by more than 10.0% under simulated gastric conditions and 4.8% under simulated intestinal conditions. Moreover, the cell adhesion to intestinal epithelial cells was elevated by 1.0-36.0%. Our results indicate that SF has positive effects on enhancing the survival and adhesion capacity of bacterial strains under environmental stresses, thus demonstrating its potential as a suitable coating agent to stabilize probiotics throughout processing, packaging, storage and consumption.

Effect of Si Addition on the Corrosion Resistance of Diamond-Like Carbon (DLC) Films

  • Kim, Woo-Jung;Kim, Jung-Gu;Park, Se-Jun;Lee, Kwang-Ryeol
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제4권6호
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    • pp.226-230
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    • 2005
  • Si incorporated diamond-like carbon (Si-DLC) films ranging from 0 to 2 at.% contents were deposited on STS 316L substrates for orthopedic implants by means of r.f. plasma-assisted chemical vapor deposition (r.f. PACVD) technique, using mixtures of benzene ($C_6H_6$) and silane ($SiH_4$) as the precursor gases. This study provides the reliable and quantitative data for assessment of the effect of Si incorporation on corrosion property in the simulated body fluid environment through the electrochemical test. It was found that corrosion to resistance of Si-DLC coatings with increasing Si content are improved owing to high $sp^3$ bonding.

측면낙상 시뮬레이션용 대퇴골 모델 개발에 관한 연구 (Development of Femoral Bone Model of Human Body for Simulation of Side Falls)

  • 박지수;구상모;김충현
    • 전기학회논문지
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    • 제63권7호
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    • pp.956-961
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    • 2014
  • Due to the increasing needs of anti-fall device for elderly, it is required to develop the test rigs for fall simulation. The femoral bone model consists of silicone and steel is used as an effective device to simulate falls. In this work, we propose five different femoral bone models and analyse them by using a commercial FEA tool. It has been shown that two kinds of simplified models exhibit the simulated side falls with an error range of ~1% in the impact load of femoral neck compared with full model. Especially, the upper tissue model is found to provide us with the best efficient test environment, attributable to its simple structure.

옥정호의 연직 수온분포에 관한 시변화 모델 연구 (A Time Variable Modeling Study of Vertical Temperature Profiles in the Okjung Lake)

  • 박옥란;박석순
    • 생태와환경
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    • 제35권2호통권98호
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    • pp.79-91
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    • 2002
  • 섬진강 상류에 위치한 옥정호의 연직 수온 분포 계절 변화에 대한 시변화 모델 연구를 수행하였다. 미공병단에서 개발한 CE-QUAL-W2모델 구조에 기초하여 호수를 3개의 지류, 50개의 상하류 구획 그리고 49개의 수층으로 구성하였으며 일년동안의 연직 수온 및 유속 분 포를 시뮬레이션하였다. 호수내 5개 지점에서 매월 측정된 연직 수온 분포 자료를 이용하여 보정하고 검증하였다. 또한, 시뮬레이션한 연중 수위 자료 변화를 관측된 자료와 비교하여 호수내 물수지를 확인하였다. 모델 예측값은 실측값과 적절한 일치를 보였으나 7월 관측 자료에서 다소 차이를 보였다. 이것은 우리나라에서 여름 장마동안 급격한 수리 현상 변화를 모델이 표현할 수없는 점과 이 기간동안 사용된 기온자료의 정확성이 부족하였기 때문인 것으로 사료된다. 모델 결과는 옥정호대부분 수역에서 연중 $4^{\circ}C$ 이상을 유지하여 계절에 따른 전도현상이 없는 것을 보여준다. 그러나 상류 얕은 수역 (수심 20미터 이내)에서는 수온이 $4^{\circ}C$ 이하로 떨어지며 겨울에 물이 얼어 흔합이 일어나는 것으로 나타났다. 본 연구로부터 옥정호는 빈혼합 호수라는 결론을 얻었다. 이러한 결론은 위도 $20^{\circ}C$ 부터 $40^{\circ}C$ 사이에 위치한 호수는 일회혼합이라는 일반적 경향과는 크게 다르다. 시뮬레이션한 유속 분포를 검토한 결과 여름 장마기간동안 상류에서 유입되는 물은 수온에 의한 밀도 차이로 인하여 호수 중층으로 유입되는 것이 확인되었다.