• 제목/요약/키워드: Virtual prototype

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치의학 교육을 위한 프로토타입 시뮬레이터의 개발 (Development of a prototype simulator for dental education)

  • 김미엘;심재훈;에인 몬;김명주;박영석;권호범;박재흥
    • 대한치과보철학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.257-267
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    • 2023
  • 목적. 이 연구의 목적은 치의학 교육을 위한 프로토타입 로봇 시뮬레이터를 제작하고, 하악운동을 시뮬레이션 할 수 있는지 여부를 테스트하며, 치과실습 중 자극에 대한 시뮬레이터의 반응 가능성을 평가하는 것이었다. 재료 및 방법. 가상 시뮬레이터 모델은 cone-beam computed tomography (CBCT) 데이터를 사용하여 경조직을 구획화한 후 제작되었다. 시뮬레이터의 프레임은 polylactic acid (PLA) 소재를 사용하여 3D 프린팅 되었으며, 덴티폼과 실리콘 얼굴 스킨을 장착하여 모델을 형성하였다. 서보 액추에이터는 시뮬레이터의 움직임을 제어하는데 사용되었고, 다양한 센서들로 시뮬레이터의 반응을 생성하였다. 수위 센서가 반응하는 물의 양을 측정하기 위해 수위테스트가 수행되었다. 또한, 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 모델을 통해 시뮬레이터의 하악운동과 하악운동 범위를 테스트하였다. 결과. 프로토타입 로봇 시뮬레이터는 작동 장치, 전기 장치가 있는 상반신, 턱관절을 포함하는 머리 및 덴티폼으로 구성되었다. 시뮬레이터의 턱관절은 회전 및 병진 운동을 구현하면서 2자유도를 구동할 수 있었다. 수위 테스트에서 수위 센서의 특정 임계값은 10.35 ml였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 모델 모두에서 인간의 움직임을 모방하였고, 시뮬레이터의 하악운동 시 개구범위는 50 mm였다. 결론. 효율성과 안정성을 개선하기 위해서는 더 많은 발전이 필요하지만, 본 상반신 프로토타입의 시뮬레이터는 향후 치과실습 교육에 잠재적으로 유용할 것으로 기대된다.

Java/VRML기반 3차원 GIS의 기본 구조와 프로토타입 모델 개발 (Development of Java/VRML-based 3D GIS's Framework and Its Prototype Model)

  • 김경호;이기원;이종훈
    • 대한공간정보학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.11-17
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    • 1998
  • 3차원 지리정보처리와 관련하여 인터넷 환경에 기반을 둔 3차원 GIS는 최근의 중요 GIS 기술개발 분야 중 하나로 간주되고 있다. 3차원 GIS를 설계하고 구현하기 위해 자바와 VRML의 전략적인 연계를 고려하였다. 3차원 피쳐 포맷을 정의하였는데 이는 비공간 속성, 3차원 벡터 데이터, 멀티미디어 데이터, 그리고 3차원 가시화 정보를 포함한다. 3차원 피쳐에 대한 검색과 버퍼링 연산, 근접 분석, 거리 분석 등의 기능을 구현하였고 'Lantern operator'라는 새로운 3차원 공간 연산자를 고안하였다 지형고도 데이터와 위성영상 데이터를 가상공간에 표현하였으며 3차원 피쳐에 대한 영상이나 사운드 등의 멀티미디어 정보 검색 기능을 구현하였다. 결론적으로 본 논문에서는 WWW에서 구동되는 3차원 GIS의 프로토타입을 개발함으로서 현재 개념 정립 단계에 있는 3차원 GIS의 향후 기반연구 개발 및 응용연구 모델 개발에 기여할 것으로 생각된다.

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임의의 가상시점 홀로그램 서비스를 위한 중간시점 영상 및 디지털 홀로그램 생성 (Intermediate View Image and its Digital Hologram Generation for an Virtual Arbitrary View-Point Hologram Service)

  • 서영호;이윤혁;구자명;김동욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.15-31
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    • 2013
  • 본 논문은 최근 관심이 고조되고 있는 디지털 홀로그램의 시야각을 확보하기 위하여 시청자의 시점을 추적하여 그 시점에 해당하는 데이터를 생성하고, 이를 디지털 홀로그램으로 변환하는 방법을 제안한다. 이 방법은 제어하는 시야각의 맨 좌측과 맨 우측 시점에 대한 정보(깊이정보와 컬러 또는 명도정보)가 주어졌다고 가정한다. 이 방법은 주어진 좌, 우측의 깊이영상을 대상으로 스테레오 정합에 의해 단위 깊이 당 의사변위증분을 구하여 사용한다. 이를 이용하여 주어진 좌, 우측시점으로부터 원하는 가상시점의 정보를 생성하고, 그 결과의 두 영상을 결합하여 해당시점의 정보를 획득한다. 이 경우 발생하는 비폐색 영역을 정의하고 이를 채우는 방법을 제안한다. 이 방법을 구현하여 실험한 결과 생성한 중간 시점의 깊이영상과 RGB영상의 평균 화질은 각각 33.83[dB]과 29.5[dB]이었으며, 평균 수행속도는 프레임 당 250[ms]이었다. 또한 이 방법을 이용하여 시청자와 인터랙티브하게 디지털 홀로그램을 서비스하는 시스템의 프로토타입을 제안한다. 이 시스템에는 좌, 우 시점의 영상정보를 획득, 카메라 캘리브래이션과 영상보정, 중간시점 영상생성, 컴퓨터-생성홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 생성 및 홀로그램 영상복원기능을 포함한다. 이 시스템은 LabView(R) 환경에서 구현되며, CGH생성과 홀로그램 영상 복원은 GPGPU로, 나머지는 소프트웨어로 구현한다. 구현결과 평균 수행 속도는 초당 약 5 프레임을 처리할 수 있는 속도이었다.

인터넷 기반의 아파트 리모델링 및 자동 내역산출을 위한 시뮬레이터 디자인 연구 (The Study on the Internet-based Virtual Apartment Remodeling and Auto Estimation Simulator)

  • 서재은;김성곤
    • 디자인학연구
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    • 제15권1호
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    • pp.191-202
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    • 2002
  • 최근 다양한 가족유형이 일반화되어가면서 현재 웹상의 주거공간 설계에 대한 전반적인 재검토와 함께 다양하게 표출되는 사용자 요구에 충족할 수 있도록 새로운 형식의 주거 공간 리모델링 제안이 이루어져야 할 시점에 이르렀다. 이에 거주자 생활 패턴 변화에 대응하는 주거 공간의 제안과 웹 구조상치 설계 및 리모델링의 과정이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 -인터넷 기반 가상아파트 리모델링 지능형 서비스 시스템- 사용 시나리오와 프로토타입을 제시하여 리모델링 자동 내역 산출을 위한 시뮬레이터 디자인을 연구하였다. 연구는 크게 네 부분으로 구성되어진다. 먼저, 문헌 연구를 통하여 리모델링의 범위 및 유형 분류로 가능하게 된, 전반적인 리모델링 개념과 기존 범람되어지고 있는 용어들을 정리하였다. 두 번째로 본 연구의 기본모델인 아파트의 공간 가변화를 고정 요소와 가변 요소로 분류하여 실제적 가변벽체의 적응성과 유연성을 살펴보았다. 세 번째로 현장 공사단계의 시뮬레이션을 위한 상담, 마감재, 가견적, 실견적의 데이터베이스화 과정이다. 그 데이터베이스는 다이아그램 계층구조와, 모델을 리모델링 할때 생성되는 일위대가 및 물량 산출 내역 근거표에 기초하여 소개되었다. 마지막으로 기 개발된 시스템을 활용하여 리모델링 시뮬레이터의 시스템 구조도와 사용 시나리오를 제시하였다. 그리고 그 시스템의 디자인 대안을 탐색하고 표현하기 위한 수단으로 프로토 타입을 제작하여 기존 온라인 프로그램 인터페이스의 효율성을 증가시키고 정보 누락의 문제점을 개선하였다.

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가상세포를 활용한 항염증 효능 응용모델 연구 (Application model research on visualizing anti-inflammation effects by using the virtual cell)

  • 김철;예상준;김진현;김상균;장현철;김안나;남기엽;송미영
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.227-239
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    • 2010
  • Objective : The purpose of this study was to develop the simulator which can analyze the anti-inflammatory effects of herbs based on e-cell, or the virtual cell. Method : We have ensured the medical herbs and its active compounds by investigating the oriental medicine records and NBCI(Biomedicine database). Also we have developed the web-based search system for confirming database related to anti-inflammation. We have researched the cell signal pathway related with inflammatory response control and established the mathematical model of herb interaction on selected signal pathway in e-cell. Finally we have developed the prototype which can confirm the result of this model visibly. Results : We constructed the database of 62 cases of anti-inflammatory active compounds in 61 cases of medical herbs which have been known anti-inflammation effects in the paper, 16 cases of inflammatory factors, 10 cases of signal pathways related with inflammatory response and 6,834 cases of URL(Uniform Resource Locator) of referenced papers. And we embodied the web-based research system, which can research this database. User can search basic and detailed information of medical plants related with anti-inflammatory by using information system. And user can acquire information on an active compounds, a signal pathway and a link URL of related paper. Among investigated ten pathways, we selected NF-${\kappa}B$, which plays important role in activation of immune system, and we searched the mechanisms of actions of proteins which could be components of this pathway. We reduced total network into IKK-$I{\kappa}B$ - NF-${\kappa}B$, and completed mathematic modeling by using ordinary differential equations and response variables of $I{\kappa}B-NF-{\kappa}B$ signaling model network which is suggested by Baltimore Group. We designed OED(Ordinary Differential Equation) for response of IKK, $I{\kappa}B$, $NF-{\kappa}B$ in e-cell's cytoplasm and nucleus, and measured whether an active compound of medicinal plants which is inputted by an user would have a anti-inflammation effects in obedience to change in concentration over time. The proposed model was verified by using experimental results of the papers which are listed on NCBI.

MongoDB 기반의 분산 침입탐지시스템 성능 평가 (Evaluation of Distributed Intrusion Detection System Based on MongoDB)

  • 한효준;김혁호;김양우
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제8권12호
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    • pp.287-296
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    • 2019
  • IoT, 클라우드 컴퓨팅과 같은 인터넷 서비스의 발전과 사용량의 증가로 인해 수많은 패킷들이 인터넷상에서 빠르게 생성되고 있다. 안전한 인터넷 사용 환경을 만들기 위해서는 이 수많은 패킷 중에 존재할 수 있는 악성 데이터의 빠른 처리가 이뤄져야 한다. 본 논문에서는 빅데이터 보안 이벤트의 신속한 처리를 위해 비정형 데이터 분석과 빅데이터 처리에 특화된 MongoDB를 침입탐지시스템에 적용하였다. 또한 보호 대상인 사설 클라우드의 일부 자원을 이용하여 침입탐지시스템을 구축함으로써 증가 또는 감소하는 보안 이벤트 수에 따라 탄력적으로 컴퓨팅 자원 재구성이 가능하도록 하였다. 본 논문에서 제안하는 MongoDB 기반 침입탐지시스템의 성능을 평가하기 위하여 MongoDB 기반의 침입탐지시스템과 기존의 관계형 데이터 베이스를 기반으로 한 침입탐지시스템의 프로토타입을 구축하고 성능을 비교하였다. 또한 분산화 구성에 따른 성능 변화를 확인하기 위하여 가상머신의 수를 변경하며 성능 변화를 확인하였다. 그 결과 전체적으로 MongoDB 환경에서 동일한 성능의 시스템을 분산화시켜 가상 머신의 수를 증가시킬수록 침입탐지시스템의 성능이 향상되는 것을 확인하였다. 분산 MongoDB 기반의 보안 이벤트 저장 속도가 관계형 데이터베이스 기반에 비해 최대 60%, 그리고 분산 MongoDB 기반의 침입 데이터 탐지 속도가 관계형 데이터베이스 기반에 비해 최대 100% 빠른 결과를 얻었다.

특허의 기술이전 활성화를 위한 소셜 태깅기반 지적재산권 추천플랫폼 (Social Tagging-based Recommendation Platform for Patented Technology Transfer)

  • 박윤주
    • 지능정보연구
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    • 제21권3호
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    • pp.53-77
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    • 2015
  • 국내에서 출원되는 특허건수는 매년 증가하고 있으나, 이러한 특허들 중 상당수는 활용되지 못하고 사장되고 있다. 2012년 국정감사 자료에 따르면, 우리나라 대학 및 공공연구기관이 보유한 특허의 약 73%가 사회적 가치창출로 연결되지 못하는 휴면특허라고 한다. 즉, 대학/연구소 또는 사업화가 어려운 개인이 소유하고 있는 특허가, 이를 필요로 하는 수요기업에 성공적으로 기술 이전되지 못하는 것을 휴면특허 증가의 주요 문제점으로 생각할 수 있다. 본 연구는 급격히 축적되는 방대한 특허 자원들 속에서, 기업의 관심분야에 적합한 지식재산을, 보다 쉽고, 효과적으로 선별할 수 있도록 하는 소셜태깅 기반의 특허 추천플랫폼을 제안한다. 제안된 시스템은 기존 특허들로부터 핵심적인 내용 및 기술 분야를 추출하여 초기 추천을 수행하고, 이후 사용자들의 태그정보가 축적되면, 사회적 지식 (social knowledge)을 추천에 함께 반영하게 된다. 이러한 연구에는 특허청에서 운영하고 있는 KIPRIS(Korea Industrial Property Rights Information Service) 시스템에서 실제 특허자료 총 1638건을 수집한 후, 현재 특허 데이터에는 존재하지 않는 가상의 태그 정보를 추가한 반가상(semi-virtual) 데이터를 구성하여 활용하였다. 제안된 시스템은 프로그래밍 언어 JAVA를 활용하여 핵심 알고리즘을 구현하였으며, 그래픽사용자 인터페이스(Graphic User Interface)에 대한 프로토타입의 설계를 수행하였다. 또한, 시나리오테스트 방식으로 시스템의 운영타당성 및 추천 효과성을 확인하였다.

메모리 주소 변환 공격에 대한 스케줄러 기반의 방어 방법 (Scheduler-based Defense Method against Address Translation Redirection Attack (ATRA))

  • 장대희;장진수;김동욱;최창호;강병훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.873-880
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    • 2015
  • 하드웨어 기반 커널 무결성 감시 시스템들은 감시 대상으로부터 물리적으로 완전히 분리된 공간에서 수행되기 때문에 감시 시스템 자체의 안전성을 보장받는다는 장점을 가진다. 반면, 이들 감시 시스템들은 물리 메모리 주소를 기반으로 동작하기 때문에 가상-물리 메모리 주소 변환을 조작하는 공격으로부터 취약하다는 단점도 지닌다. 본 논문은 이러한 단점을 보완하기 위해 주소 변환 조작 공격에 대한 커널 스케줄러 기반의 탐지 기법을 제시한다. 제시된 탐지 기법은 커널 스케줄러가 모든 프로세스의 문맥 교환 시마다 수행된다는 점을 이용하여 프로세스 스케줄 시에 공격 여부를 검증한다. 탐지 시스템은 안드로이드 에뮬레이터와 TizenTV에서 구현되었으며, 실험을 통해 최대 10% 정도의 성능저하만 발생시키면서, 루트킷이 수행하는 주소 변환 공격을 정확히 탐지한다는 것을 확인하였다.

대용량 분산처리 플랫폼 공유 모델 연구 (Shared Distributed Big-Data Processing Platform Model: a Study)

  • 정환진;강태호;김규석;신영호;정진규
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.601-613
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    • 2016
  • 최근 다양한 분야에서 빅데이터 분석의 수요가 증가하고 있다. 효과적인 빅데이터 분석을 위해 분산처리시스템을 이용하지만 시스템 구축에는 상당한 금전적, 시간적 비용이 소모된다. 따라서 시스템 구축비용절감을 위한 방안이 필요하며 빅데이터 분석 플랫폼 서비스를 제공하여 사용자의 시스템 구축비용을 절약할 수 있다. 멀티테넌시는 다수의 사용자가 하나의 서비스를 공유하는 환경을 말하며 싱글테넌트 환경에 비해 시스템 자원 이용률을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 대용량 분산처리 플랫폼 모델 두 가지를 제시하며 멀티테넌시를 지원하기 위한 방안에 대해 설명한다. 첫 번째 모델은 다수의 사용자가 단일 하둡 플랫폼을 공유하는 모델로 하둡의 멀티테넌시 지원을 활용하며, 다른 모델은 가상화 클라우드 컴퓨팅 환경을 활용하여 개별 가상 하둡 클러스터를 제공하는 모델이다. 제시한 두 모델의 프로토타입을 구축하였으며 두 모델의 성능 비교와 하둡 플랫폼의 멀티테넌시 검증을 하였다.

웹 기반 3차원 의료모델 시각화 시스템 (Web based 3-D Medical Image Visualization System on the PC)

  • 김남국;이동혁;김종효;강흥식;민병구;김영호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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    • pp.201-205
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    • 1997
  • With the recent advance of Web and its associated technologies, information sharing on distribute computing environments has gained a great amount of attention from many researchers in many application areas, such as medicine, engineering, and business. One basic requirement of distributed medical consultation systems is that geographically dispersed, disparate participants are allowed to exchange information readily with each other. Such software also needs to be supported on a broad range of computer platforms to increase the software's accessibility. In this paper, the development of world-wide-web based medical consultation system or radiology imaging is addressed to provide the platform independence and great accessibility. The system supports sharing of 3-dimensional objects. We use VRML (Virtual Reality Modeling Language), which is the de-facto standard in 3-D modeling on the Web. 3-D objects are reconstructed from CT or MRI volume data using a VRML format, which can be viewed and manipulated easily in Web-browsers with a VRML plug-in. A Marching cubes method is used in the transformation of scanned volume data set to polygonal surfaces of VRML. A decimation algorithm is adopted to reduce the number of meshes in the resulting VRML file. 3-D volume data are often very large-sized, and hence loading the data on PC level computers requires a significant reduction of the size of the data, while minimizing the loss of the original shape information. This is also important to decrease network delays. A prototype system has been implemented (http://netopia.snu.ac.kr/-cyber/). and several sessions of experiments are carried out.

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