• 제목/요약/키워드: Volumetric errors

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정전용량센서를 이용한 소형공작기계의 기하학적 오차측정 (Measurement of Geometric Errors in a Miniaturized Machine Tool Using Capacitance Sensors)

  • 권성환;이재하;리우위;임창범;양승한
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1733-1736
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    • 2005
  • Many studies have been carried out to produce 3D features in the size range between $10{\mu}m\~10,000{\mu}m$, called Meso-scale. If these miniaturized systems have high relative accuracy and good volumetric utilization, it is possible to manufacture more complex and accurate shapes with various materials as well as there are advantages of reducing energy, space and resources. Due to imperfect components and misalignment in assembly, it is necessary to assess the accuracy of the miniaturized system itself to obtain high relative accuracy. Laser interferometers are widely used to measure geometric errors called as quasi-static errors. For miniaturized system, however, it is difficult to install the required accessories such as optics and the measuring range is limited because of the size of the system and also this method is very expensive. Moreover, it is impossible to measure each error component simultaneously. A new system to measure simultaneously multiple geometric errors is proposed using capacitance sensors. Each error was measured using capacitance sensors and a measurement algorithm was mathematically derived. The experiments show that the proposed measurement system can be used effectively to assess the accuracy of miniaturized system at a low cost.

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High Accuracy Skeleton Estimation using 3D Volumetric Model based on RGB-D

  • Kim, Kyung-Jin;Park, Byung-Seo;Kang, Ji-Won;Kim, Jin-Kyum;Kim, Woo-Suk;Kim, Dong-Wook;Seo, Young-Ho
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.1095-1106
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    • 2020
  • In this paper, we propose an algorithm that extracts a high-precision 3D skeleton using a model generated using a distributed RGB-D camera. When information about a 3D model is extracted through a distributed RGB-D camera, if the information of the 3D model is used, a skeleton with higher precision can be obtained. In this paper, in order to improve the precision of the 2D skeleton, we find the conditions to obtain the 2D skeleton well using the PCA. Through this, high-quality 2D skeletons are obtained, and high-precision 3D skeletons are extracted by combining the information of the 2D skeletons. Even though this process goes through, the generated skeleton may have errors, so we propose an algorithm that removes these errors by using the information of the 3D model. We were able to extract very high accuracy skeletons using the proposed method.

자동 흙-함수특성곡선 시험장치 구축 및 활용 (Construction and Application of an Automated Apparatus for Calculating the Soil-Water Characteristic Curve)

  • 송영석;이남우;황웅기;김태형
    • 지질공학
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    • 제20권3호
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    • pp.281-295
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    • 2010
  • 새롭게 구축된 자동 흙-함수특성곡선 시험장치는 측정원리가 간단하고 연속적인 측정이 가능하며, 시험자에 의해 발생될 수 있는 오차를 최소화하여 보다 정확한 불포화토의 흙-함수특성곡선을 산정할 수 있다. 본 시험장치는 압력조절장치, 플로우셀, 물저장소, 공기방울트랩, 저울, 시료준비장치, 측정시스템 등으로 구성되어 있다. 공기의 압력은 0-300 kPa범위까지 적용할 수 있으며, 단기간내 시험을 완료할 수 있다. 본 시험장치에서는 건조과정과 습윤과정을 재현할 수 있으며, 측정 자동화 프로그램(SWRC)을 이용하여 건조과정과 습윤과정에 따른 시료내 함수비 변화를 실시간으로 확인할 수 있다. 본 시험기를 이용하여 상대밀도 75%인 주문진 표준사에 대한 건조 및 습윤과정의 체적함수비에 따른 모관흡수력을 측정하였다. 측정결과, 건조 및 습윤과정을 거치는 동안 동일한 체적함수비에서 대한 모관흡수력 값이 다르게 나타나는 이력현상(hysteresis)이 발생하였다. 측정된 결과를 토대로 기존의 Brooks and Corey, van Genuchten 및 Fredlund and Xing 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선을 예측하였다. 결정계수를 이용하여 이들 방법에 대한 정확성을 평가한 결과 대상토질조건의 경우 van Genuchten방법이 신뢰성이 가장 높은 것으로 나타났다.

황등화강암을 이용한 암석의 손상기준 결정방법 연구 (The Optimal Method to Determine Damage Threshold of Rock using Hwangdeung Granite)

  • 장보안;지훈;장현식
    • 지질공학
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    • 제20권1호
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    • pp.89-100
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    • 2010
  • 암석의 손상상태를 평가하기위한 여러 방법들이 제안되어 있으나, 일부의 방법은 명확한 손상기준을 제시하기도 하지만 일부의 방법은 매우 모호하여 분석자의 주관에 따라 값이 달라지기도 한다. 그러므로 이 연구에서는 황등화강암을 대상으로 현재까지 제안된 모든 손상기준 결정방법을 적용하여, 각 방법의 적용성, 오차 및 최적의 손상기준결정 방법 등을 연구하였다. 또한 암석의 균열발달 및 파괴특성의 규명에 가장 중요한 손상기준인 균열개시응력과 균열손상응력을 FSR 및 장기 정하중 시험을 이용하여 검정하였다. 황등화강암의 균열닫힘응력과 균열개시응력은 각각 57.5 MPa, 77.6 MPa이며 균열체적변형률에서 측정하는 것이 가장 정확한 것으로 판단된다. 2차 균열개시응력은 90.6 MPa로 측정되었으며, 미소파괴음 계수 및 계수율이 균열개시응력의 측정에 가장 효과적인 것으로 판단된다. 균열결합응력 측정은 체적강성곡선, 미소파괴음 계수 및 미소파괴음 계수율이 가장 효과적인 방법으로 판단되며, 균열결합응력은 110.3 MPa이다. 균열손상응력은 체적강성곡선 및 미소파괴음 계수율에서 가장 명확히 측정되며, 약 127.5 MPa이다. 일축압축강도에 대한 비로서 나타낸 균열개시응력은 0.47로 FSR 값 0.46과 매우 유사하며, 균열손상응력은 0.77로 장기 정하중 시험을 통하여 측정된 장기 강도비 0.75~0.8과 거의 일치하여 균열개시응력 및 균열손상응력 값이 정확함을 검정하였다.

Geometric Accuracy Measurement of Machined Surface Using the OMM (On the Machine Measurement) System

  • Kim, Sun-Ho;Lee, Seung-Woo;Kim, Dong-Hoon;Lee, An-Sung;Lim, Sun-Jong;Park, Kyoung-Taik
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제4권4호
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    • pp.57-63
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    • 2003
  • Machining information such as form accuracy and surface roughness is an important factor for manufacturing precise parts. To this regard, OMM (On the Machine Measurement) has been researched for last several decades to alternate CMM (Coordinate Measurement Machine) process. In this research, the OMM system with a laser displacement sensor was developed for measuring form accuracy and surface roughness of the machined workpiece on the machine tool. The surface roughness was estimated comparing the sensory signal with the reference data measured from master specimen. Also, form accuracy was determined from the moving averaged raw data. In addition, the geometric error map constructed beforehand using the geometric errors of the machine tool was used to compensate the obtained form accuracy. The overall performance was compared with CMM result, and verified the feasibility of the measurement system.

Mid-Term Performance of Clinical LINAC in Volumetric Modulated Arc Therapy

  • Rahman, Mohammad Mahfujur;Kim, Chan Hyeong;Kim, Seonghoon
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제44권1호
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    • pp.43-52
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    • 2019
  • Background: The mid-term performance of clinical linear accelerator (LINAC) during volumetric modulated arc therapy (VMAT) treatment period is not performed in clinical practice and usually replaced with one-time plan quality assurance (QA). In this research we aim to monitor daily reproducibility of VMAT delivery from tracking individual leaf movement error and dosimetric error to evaluate the mid-term quality of the machine used. Materials and Methods: First, multileaf collimator (MLC) information was imported into MATLAB program to determine which of the MLC leaves in the leaf bank had the maximum RMS position error (maxRMS). We estimated where the maximum positional errors (maxPE) of the chosen leaf occur along its path length and tracked its daily variations over the entire treatment period. Secondly, picture information of dosimetric error from portal dosimetry was imported into MATLAB where representative high gamma index region (HGR) was determined as HGR with length of > 1 cm and their centers were daily tracked. Results and Discussion: The maxPEs in the brain and tongue cases were distributed broader than in other cases, but all data were found located within ${\pm}0.5mm$. From first day to last day all of five cases show the similar visual pattern of HGRs and Centers of the longest HGRs remained within ${\pm}1mm$ of that in first day. These findings prove excellent mid-term performance of the LINAC used in VMAT treatments over a full course of treatment. Conclusion: Tracking the daily location changes of leaf movement and dosimetric error can be a good indicator of predicting the daily quality like stability and reproducibility of beam delivering in VMAT treatment.

낮은 증발온도에서 운전되는 가변속 롤러형 베인 압축기의 성능특성에 관한 분석 (Analysis on the performance characteristics of a variable-speed, roller-type vane compressor operating at low evaporating temperature)

  • 김봉훈
    • 설비공학논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.193-204
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    • 1999
  • Performance of a variable-speed, roller-type vane compressor was evaluated at low evaporating temperature. First, an experimental investigation was conducted to examine the performance variation as functions of both outdoor temperature and rotating speed. For this purpose, a typical heat pump was implemented as a test apparatus to measure mass flow rate and power input. Secondly, computational investigations corresponding to the heat pump test conditions were performed to predict compressor performance using ORNL Map-Based compressor model. Results obtained from the heat-pump experiments showed that both mass flow rate and power consumption were sensitively dependent on both evaporating temperature and compressor speed as was predicted from the computational results. From the comparisons of both experimental and computational results, it was well recognized that the ORNL model was subjected to larger error in the accuracy of prediction as outdoor temperature decreased. When the outdoor temperature was above $-5^{\cire}C$, errors of predicted values corresponding to both mass flow rate and power consumption were estimated as $\pm$10% and $\pm$ 15%, respectively. Finally, it is suggested that the ORNL model needs to be re-evaluated if compressor map data tested below $-5^{\cire}C$(in evaporating temperature) are available.

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Creep 변형을 고려한 압밀해석 프로그램의 개발과 적용성 분석 (The Study on the Development and the Applicability of Consolidation Analysis Program Considering the Creep Strain)

  • 김수삼;정승용;안상로
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권5호
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    • pp.129-142
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    • 1998
  • 본 연구에서는 파괴강도이내의 일정하중 상태에서 장기적으로 진행되는 연약지반의 침하특성을 파악하기 위하여 Creep 변형성분을 고려한 구성방정식을 유도하고, 유한요소해석 프로그램을 개발하여 이를 바탕으로 토공구조물의 장기적인 변형을 합리적으로 예측함으로서 연약지반상 토공구조 물의 설계 및 시공관리에 기여하고자 하였다. 점성토의 탄.소성거동을 표현하기 위해 Modified Cam Clay모델이 사용되었으며, Creep변형을 계산하는데 있어서는 체적 Creep요소를 고려할 경우 2차 압밀계수 C,를 적용하였고, 축차 Creep요소를 고려할 경우 Singh & Mitchel Creep경험식을 통한 m, a, A 상수를 이용한 것으로 개발된 프로그램의 신뢰성을 검증하기 위하여 이론해 및 실험치와 비교하였고, 적용된 각 상수들의 민감도 를 분석한 결과, 개발된 프로그램은 적용성이 좋은 것으로 판단되었다. 또한 국내외 2개의 현장에 적용한 결과, 제방의 변형해석에 있어 Creep을 고려하지 않은 경우보다 Creep을 고려한 경우가 오차가 적게 나타나고 체적 Creep만을 고려한 경우는 약간 과소평가되 고 축차 Creep까지 고려한 경우는 약간 과대평가됨을 알 수 있었다. 따라서 Creep정수를 얻기 위한 실험기의 개발, 적정 토질정수의 선택 등 향후에도 지속적인 연구가 요구된다.

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확률론적 중장기 댐 유입량 예측 (I) 장기유출 해석 (Probabilistic Medium- and Long-Term Reservoir Inflow Forecasts (I) Long-Term Runoff Analysis)

  • 배덕효;김진훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.261-274
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    • 2006
  • 본 연구에서는 소양강 유역을 대상으로 중장기 확률론적 댐 유입량 예측을 위해 30년 동안의 일단위 장기유출 해석을 수행하였다. 유출모형의 입력자료를 구축하기 위해 Anderson의 융설모형으로 적설에 대한 융설량을 계산하였고, Penman의 혼합기법으로 잠재증발량을 산정하였다. 또한, 기존 TOPMODEL의 적용 유역면적의 제약성을 극복하기 위해 대상유역을 적정 소유역으로 구분하고 운동파 하도홍수 추적기법을 통해 대유역 유출량을 계산할 수 있는 준분포형 TOPMODEL을 활용하였으며, 강수, 융설 및 잠재증발량을 유출모형에 입력하여 장기유출 해석을 수행하였다. 융설량 및 잠재증발량 계산결과는 관측자료의 부재로 그 정량적 평가는 수행할 수 없었지만 최대 적설깊이와 소형접시 증발량 자료와 같은 간접적 자료와의 시간적 변동성은 매우 잘 일치하였다. 이렇게 구축된 입력자료를 바탕으로 저수(1979년), 중수(1999년), 고수(1990년) 유출사상에 대한 모형의 최적 매개변수를 산정하고 준분포형 TOPMODEL의 일단위 장기유출 모의능력을 검토한 결과 계산유량과 관측유량 사이의 유출용적 상대오차가 5.64%, 상관계수가 0.91로 계산되어 비교적 정확한 유출결과를 제시하였고, 융설고려 유무에 따라 3, 4월의 유출용적 상대오차가 17% 및 4%로 감소함으로써 장기유출 계산시 모형의 정확도 향상을 위해 융설모형의 적용이 매우 필요한 것으로 나타났다.

모형물을 이용한 전산화 단층 촬영에서 3차원적 부피측정의 정확성 평가 (Three-Dimensional Volume Assessment Accuracy in Computed Tomography Using a Phantom)

  • 김현수;왕지환;임일혁;박기태;연성찬;이희천
    • 한국임상수의학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.268-272
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    • 2013
  • The purpose of this study was to assess the effects of reconstruction kernel, and slice thickness on the accuracy of spiral CT-based volume assessment over a range of object sizes typical of synthetic simulated tumor. Spiral CT scanning was performed at various reconstruction kernels (soft tissue, standard, bone), and slice thickness (1, 2, 3 mm) using a phantom made of gelatin and 10 synthetic simulated tumors of different sizes (diameter 3.0-12.0 mm). Three-dimensional volume assessments were obtained using an automated software tool. Results were compared with the reference volume by calculating the percentage error. Statistical analysis was performed using ANOVA and setting statistical significance at P < 0.05. In general, smaller slice thickness and larger sphere diameters produced more accurate volume assessment than larger slice thickness and smaller sphere diameter. The measured volumes were larger than the actual volumes by a common factor depending on slice thickness; in 100HU simulated tumors that had statistically significant, 1 mm slice thickness produced on average 27.41%, 2 mm slice thickness produced 45.61%, 3 mm slice thickness produced 93.36% overestimates of volume. However, there was no statistically significant difference in volume error for spiral CT scans taken with techniques where only reconstruction kernel was changed. These results supported that synthetic simulated tumor size, slice thickness were significant parameters in determining volume measurement errors. For an accurate volumetric measurement of an object, it is critical to select an appropriate slice thickness and to consider the size of an object.