• 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.

• 디자인학연구
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• 제15권1호
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• pp.181-190
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• 2002

모든 사물의 형태는 사물이 가진 내부에너지와 외부스트레스간의 균형관계라는 기존의 정의에서 출발된다. 이것을 생물체간의 균형관계로 볼 때 내부에너지는 생물체가 스스로의 존재유지를 위해 필요한 에너지의 발생일 것이며 외부스트레스는 주변환경에서 가해오는 압박이라고 할 수 있을 것이다. 즉 생존에 필요한 내부에너지의 유지와 여기에 가해지는 외부스트레스가 균형을 유지하는 점에서 우리는 사물의 형상이 존재하게됨을 알 수 있다. 그런데 여기서 아울러 발견되는 것은 이러한 형상들은 주로 비직선(非直線)인 곡선(曲線)과 곡면(曲面)으로 이루어져 있음이란 사실이다. 다시 말해 직선과 직면으로 이루어진 형상이란 존재하는 사물의 세계에서 발견하기란 거의 불가능하다. 대체로 우리는 그동안 곡선과 곡면을 주로 시각적 아름다음<美>의 대상으로만 여겨왔다. 본고에서는 곡선과 곡면에는 아주 먼 원인류(原人類)부터 우리의 생존을 지켜주는 중요한 기능(機能/function)들이 함께 하고있음을 제시하고, 다시 그러한 기능을 물리적 역학구조의 시각에서 좁혀 보다 세밀히 관찰해 봄으로서 특히 곡선형태를 다루는 디자인의 근원에서 무엇이 중요한 것인가를 살펴보았다. 물론 여기에는 수학이나 화차 또는 생물학 등의 관점에 따라 자연현상을 여러 갈래로 분석하여 이들을 종합하는 것이 더욱 타당할것이나 다만 본고에서는 연구능력의 한계로 물체의 외부형상을 다루는 디자인에 적응될 수 있는 물리적 구조에만 주된 관심을 두기로 하였다. 결과적으로 자연에서 발생한 곡선·곡면의 물리적 구조현상을 디자인에 더욱 충실할 때 시각적으로도 더욱 아름답다는 사실을 재차 확인할 수 있었음이 본고의 작은 결실이라 할 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.42-57
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• 1995

자유표면의 유동문제는 저항추진성능과 내항성능이 우수한 선박과 파랑중 작업성능이 우수한 해양구조물의 설계와 관련되어 조선해양공학분야에서 지속적으로 관심의 대상이 되어온 연구분야이다. 본 논문에서는 선체주위 유동을 정확하고 효율적으로 해석하기 위한 3차원 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로 경계요소법을 사용하였으며, 그린함수는 간단한 랜킨소오스를 사용하였다. 전 경계요소면은 8점 경계요소로 표시하여 기하학적 특성을 정밀하게 반영하고자 하였다. 자유표면에서 속도포텐셜의 변화를 정규화된 8점 경계요소에서 이중 2차 스플라인함수(bi-quadratic spline function)로 표시함으로써 자유표면에서의 수치감쇠 및 분산오차를 개선하였다. 한편 물체표면에서의 물리량은 8점 경계요소의 특성을 살려 이중 2차 다항식(bi-quadratic function)으로 근사하였다. 이와같이 계산영역에 따라 해의 특성에 부합하는 수치방법을 채택함으로써 수치해의 정확성과 효율성이 향상되도록 하였다. 개발한 수치해법의 효능을 검증하기 위해 계산예로서 정상유동 및 비정상유동의 경우 Neumann-Kelvin문제를 다루었다. 본 방법에 의한 몰수 타원체 및 Series 60선에 대한 조파저항 계산결과는 적은 파넬수를 사용하고도 기존의 계산치는 물론 실험치와 좋은 일치를 보였다. 변형된 Wigley선형에 대한 동유체력 계산결과도 기존의 실험치 및 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 비정상 유동의 경우 랜킨소오스법에서 일반적으로 적용하는 상류방사조건은 무차원주파수가 1/4보다 큰 경우에만 유효하므로, 본 논문에서는 파동방정식 연산자를 이용하여 무차원주파수가 1/4보다 작은 경우에 적용할 수 있는 상류방사조건을 유도하였다. 수면하에서 전진하며 동요하는 소오스에 대하여 적용한 결과 본 논문에서 유도한 방사조건이 유효함을 입증하였다.

• Applied Microscopy
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• 제16권2호
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• pp.61-74
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• 1986

The anatomy of the renal papilla and pelvis of the bat(Pipistrellus abramus abramus Temminck) and their ultrastructure of the epithelium has been studied by means of light, scanning and transmission electron microscopy. The bats were captured at Ondal cave located in Yangchun-Myun, Tanyang-Kun, Chungchongpuk-Do, Korea in the active(July) and hibernating(January) phases. A conical renal papilla with several papillary foramina at the apex was curved toward the ureter. At the margin of the funnel-shaped renal pelvis, the fornix extended deeply into the kidney parenchyme was formed between the outer zone of the medulla and the cortex. The epithelium of the papilla covered the inner zone of the medulla. The epithelium of the fornix medially overlayed the outer zone of the medulla, and laterally the cortex. The surface epithelium of the papilla was simple columnar in shape with the scanty organelles and the short microvilli on their luminal surface. The fornix was Jined with $1{\sim}2$ cell layered squamous epithelium. On the medial surface of the fornix, two types of the superficial epithelial cells were identified; one had numerous short microvilli and the other had the microplicae and plaques on their luminal surface. The lateral surface of the fornix lined with the epithelial cells showed microridges and plaques on the luminal surface. The epithelial cells on the medial and lateral surfaces of the fornix were similar to their internal ultrastructures. The pelvic epithelium was a typical transitional type, which was composed of a layer of basal cells, one or two layers of intermediate cells, and a layer of superficial(facet) cells. The fusiform vesicles were observed in the cytoplasm of the intermediate and facet cells. There were no noticeable morphological changes in the epithelium of the papilla, fornix and pelvis except the medial epithelium of the fornix in the hibernating cycle. The microvillar cells were more numerous in the hibernating phase than in the active phase. The morphology, of the renal papilla and fornix of bats, indicates that a functional relationship may exist between the pelvic urine and the renal parenchyme.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.253-258
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• 2012

주조 유동 해석 분야에서 형상 고정 격자계(body-fitted coordinate; BFC)의 적용은 양질의 해석결과를 얻을 수 있음에도 불구하고 격자 생성의 어려움과 효율성으로 인해 많이 사용되지 않고 있다. 반면에 직교 격자계(Cartesian coordinate)는 상대적으로 격자 생성이 쉽고 빠르기 때문에 주조 공정에서 주로 사용되어 왔으나 이 역시 형상을 제대로 표현하지 못함으로써 발생하는 문제들로 인해 올바른 해석 결과를 얻을 수가 없다. 본 연구에서는 PCT(Partial Cell Treatment)를 기반으로 하는 Cut Cell 방법을 직교 격자계에 적용함으로써 이 격자계의 장점은 유지하면서도 정확한 유동 해석 결과를 얻을 수 있었다. Cut Cell 방법으로 간단한 형상의 테스트와 실제 주조 제품에 대한 적용을 해보았다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제1권1호
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• pp.29-36
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• 1983

The treatment of tumors along curved surfaces with stationary electron beams using cone collimation may lead to non-uniform dose distributions due to a varying air gap between the cone surface and patient. For large tumors, more than one port may have to be used in irradiation of the chest wall, often leading to regions of high or low dose at the junction of the adjacent ports. Electron-beam arc therapy may elimination many of these fixed port problems. When treating breast tumors with electrons, the energy of the internal mammary port is usually higher than that of the chest wall port. Bolus is used to increase the skin dose or limit the range of the electrons. We invertiaged the effect of various arc beam parameters in the isodose distributions, and combined into a single arc port for adjacent fixed ports of different electron beam eneries. The higher fixed port energy would be used as the arc beam energy while the beam penetration in the lower energy region would be controlled by a proper thickness of bolus. We obtained the results of following: 1. It is more uniform dose distribution of electron to use rotation than stationary irradiation. 2. Increasing isocenter depth on arc irradiation, increased depth of maximum dose, reduction in surface dose and an increasing penetration of the linear portion of the curve. 3. The deeper penetration of the depth dose curve and higher X-ray background for the smaller field sized. 4. If the isocenter depth increase, the field effect is small. 5. The decreasing arc beam penetration with decreasing isocenter depth and the isocenter depth effect appears at a greater depth as the energy increases. 6. The addition of bolus produces a shift in the penetration that is the same for all depths leaving the shape of the curves unchanged. 7. Lead strips 5 mm thick were placed at both ends of the arc to produce a rapid dose drop-off.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권1호
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• pp.149-158
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• 2004

In most RP processes, the inherent stair-stepped surfaces and shrinkage-induced warping of the parts require post processing such as surface finishing. To minimize such defects, VLH-ST, a newly developed RP process, employs a 3.9-mm thick expandable polystyrene (EPS) foam sheet and a hot wire to contour it to have slant linear-interpolated sides. The use of relatively thick sheets for layers, however, limits the process capability of constructing fine details, especially smaller than the layer thickness. This study is focused on the development of a post processing method fo fine details of VLM-ST parts. The post-processing tool was designed to meet all the requirements for the desirable post processing. It adopted a hot wire as a means of melting the EPS foam sheet. Various basic experiments on the post processing were carried out to obtain the optimal process conditions. The dominant process parameters such as the radiated heat input, the tool speed, and the gap between the tool tip and the foam sheet (tool height) were considered in the experiments. The effectiveness of the developed post-processing method fo forming or engraving fine details on the VLM-ST parts has been thus demonstrated. The experiments on engraving several sets of letters, such as CANESM, 인간, and 한국과학기술원, on the EPS foam sheet were carried out. In addition, a flowery shape was engraved on a three-dimensionally curved surface of a pottery-shape VLM-ST part.

• 방송공학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.622-627
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• 2018

본 논문에서는 소형 카메라와 프로젝터를 이용한 투사형 통합 증강현실 시스템에 대해 소개한다. 물체 인식을 위해 특징점 추출 알고리즘을 사용하며 물체의 깊이 정보는 구조광 방식을 이용해 추출한다. 인식된 물체에 대한 정보를 3차원 공간에 투사할 때, 가상카메라 개념을 이용한 투사 방법을 개발해 특정 점 집합간의 매핑(mapping)을 계산할 필요 없이 투사하고자 하는 대상의 메쉬(mesh)만을 가지고 원하는 위치에 영상을 투사할 수 있도록 일반화 시켰다. 따라서 단순한 평면뿐만 아니라 복잡한 곡면에 대해서도 복잡한 기하계산 없이 원하는 위치에 투사할 수 있게 되었다. 소개되는 내용에서는 소형 카메라와 프로젝터를 탑재한 로봇을 바탕으로 크게 프로젝터-카메라 시스템 캘리브레이션, 인식된 물체의 위치 계산 그리고 가상카메라 개념을 이용한 영상 투사 방법에 대해 설명한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권4호
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• pp.376-381
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• 2010

일반적으로 기체 구조물 개발시 운용조건에서의 구조설계 해석 검증 및 구조강도확인을 위해서 구조강도시험이 수행된다. 본 논문에서는 구조시험 하중부가방법 중 응력집중에 의해 파손되기 쉬운 재료를 기체 지지구조로 사용하고자 할 때 구조물 표면에 공기압을 이용하여 국부적 응력집중을 피하면서 분포하중을 부가할 수 있는 새로운 외력부가장치의 개발에 대하여 기술하였다. 본 장치는 부드러운 재질의 하중전달용 매개체를 이용하여 구조물 표면에 손상을 주지 않고 외력을 전달할 수 있으며, 임의형상 구조물에 대하여 쉽게 응용이 가능하다. 본 장치를 이용하여 평판구조물과 곡면구조물에 대하여 외력부가구조강도시험을 성공적으로 수행함으로써 적용시험기법의 타당성을 입증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.436-443
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• 1999

대부분의 3차원 물체 복원 기술은 물체를 다수의 평면으로 나누고 물체의 각 표면을 근사시켜 표현한다. 주어진 분류치를 사용하여 mesh를 초기화시키는 Marching Cubes 알고리듬과 Delaunay Tetrahedrisation이 널리 사용되고 있다. 이와 더불어 deformable 모델은 적은수의 가정만으로도 다양한 종류의 데이터들에 대한 복원 및 재구성을 할수 있기 때문에 일반적인 물체복원에 적합하다. 현재 defrmable 모델이 기반이 된 복원 시스템에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문에서는 곡면으로 이루어진 물체에 대해서 적응 simplex mesh 기술을 바탕으로 3차원 물체를 압축 복원하는 방법을 제시한다. 이방법은 미리 정해진 mesh 구조를 변형시키고 곡률과 같은 기하학적인 특성들을 다시 설정하면서 본래의 3차원 물체로 접근시킨다. 시뮬레이션을 통해서 높은 압축률로 물체를 복원하고 물체의 모양을 최적으로 기술하기 위해 정점들이 곡률이 높은 곳으로 집중되는 것을 보인다.