• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.100-105
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• 2016

3D 프린터의 증가에 따라 대량 생산이 아닌 소량 제품의 빠른 개발 시간을 고려하여 3D 스캐너의 활용도 점차 증가하고 있다. 소량 생산 개발 트렌드뿐만 아니라 최근 자동차 및 전자부품의 제조업에 있어서도 정밀 부품의 개발 및 검사, 측정 등의 품질 문제가 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 최근 3D 스캐너 장비 효율성 및 인식기술은 지속적으로 향상되었지만, 이에 반해, 이를 준비하는 스프레이 작업은 시간이 많이 걸리고 환경문제가 유발되기 때문에 제조업 제품 개발자들은 자동스프레이 도포 시스템 개발에 대해 지속적으로 요구해 왔다. 본 연구를 통해서 3D 스캔 준비 작업으로 필요한 스프레이 자동 도포 장비를 개발하였으며, 스프레이 도포 시 균일하게 미세 분말이 도포 될 수 있도록 파라미터 세팅에 대해 실험적으로 연구하였다. 결과적으로 빠르고 쉬운 자동 스프레이 도포 장비가 개발 되었고, 이를 활용해서 3D 측정을 위한 준비 시간이 기존 대비 1/10수준으로 단축되었다. 또한 다양한 조건에 대한 비교를 통해 최적의 도포 조건을 실험적으로 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권5호
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• pp.316-325
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• 2012

페인트제조시설에서 다량 발생하는 VOC/HAPs은 물질별 독성, 발암성 등의 특징으로 미량으로도 인체에 유해할 뿐만 아니라, 하절기 오존 생성과 악취 민원의 원인물질로 작용하고 있어 이들 시설에 대한 배출특성과 제어방안에 대한 연구가 시급한 실정이다. 본 연구에서는 부산지역에 소재한 페인트제조시설 4개소를 선정하여 VOC/HAPs 주 배출공정 및 주요 오염물질을 도출하고 적절한 제어방안을 제시 하였으며, 천연소재인 Kapok fiber의 흡착 시험을 통하여 상용 흡착제로서의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 발생되는 VOC/HAPs의 60% 이상이 방지시설로 유입되지 않고 공장내부로 자연 휘발되어 외기로 확산되는 것으로 조사되었고 주요 물질로는 Toluene, Ethylbenzene, Xylene이 70% 이상의 분포를 나타내었다. 주요 악취 원인물질은 A, B, C사는 Toluene, D사는 m/p-Xylene으로 나타났으며, 악취방지시설인 활성탄 흡착시설의 평균 제거효율은 66.2%로 평가되었다. 이 결과를 토대로 오염물질의 외부확산을 최소화하기 위한 방안으로 중앙제어식 환기장치의 설치 등 다양한 제어방안과 함께 실제 운영시설의 규모를 고려한 흡착시설의 규격, 흡착제량, 교체주기 등을 산출 제시하여 현장에 적용 가능하도록 하였다. 도출된 원인물질을 표준시료로 활용하여 유통 활성탄과 천연소재인 Kapok fiber의 Toluene 흡착시험을 실시한 결과, 활성탄의 제거율은 대부분 99% 이상 우수한 것으로 나타났으나 Kapok fiber는 Space Velocity의 차이에 따라 91.9%, 66.7%의 제거효율을 나타내어 Kapok fiber의 흡착능은 미흡한 것으로 나타났으나, 저렴한 소재 가격, 친환경성 등을 감안한다면 기초 흡착제로서의 적용은 가능한 것으로 판단되었고 향후 상용화에 필요한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.58-65
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• 2014

본 연구는 국내에서 시행중인 친환경 건축물 인증제도 (G-SEED)에 따른 환경영향 저감 효과를 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, G-SEED 인증을 받은 초등학교 건축물과 인증을 받지 않은 일반 초등학교 건축물을 대상으로, 전과정평가 방법론을 이용하여 4가지 환경영향범주 (지구온난화, 오존층파괴, 산성화, 부영양화)에 따른 환경영향을 평가하고, 결과를 비교하였다. 건축물에 대한 환경영향평가는 자재생산, 자재운송, 시공, 운영단계를 포함하였으며, 운영기간은 40년으로 설정하였다. 두 건축물의 단위연면적당 환경영향을 비교한 결과, 일반 초등학교 건축물에 비해 친환경 인증 초등학교 건축물의 환경영향이 큰 것으로 나타났다. 예를 들어, 친환경 인증 초등학교 건축물의 지구온난화지수는 3.751 $t-CO_2eq./m^2$ 로 산출된 반면, 일반 초등학교 건축물의 지구온난화지수는 3.282 $t-CO_2eq./m^2$ 로 산출되어, 약 12.5% 크게 나타났다. 이는 G-SEED 인증이 4가지 측면에서의 환경영향의 저감을 보장하지 못한다는 것을 의미한다. 따라서 건축물로부터 발생하는 환경영향의 저감을 달성하기 위해서는 G-SEED에 대한 보완이 필요하다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제42권1호
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• pp.9-18
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• 2017

Objectives: This study evaluated color differences (${\Delta}Es$) and translucency parameter changes (${\Delta}TPs$) of various computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) blocks after immersion in coffee. Materials and Methods: Eight CAD/CAM blocks and four restorative composite resins were evaluated. The CIE $L^{\ast}a^{\ast}b^{\ast}$ values of 2.0 mm thick disk-shaped specimens were measured using the spectrophotometer on white and black backgrounds (n = 6). The ${\Delta}Es$ and ${\Delta}TPs$ of one day, one week, and one month immersion in coffee or water were calculated. The values of each material were analyzed by two-way ANOVA and Tukey's multiple comparisons (${\alpha}=0.05$). The ${\Delta}Es$ after prophylaxis paste polishing of 1 month coffee immersion specimens, water sorption and solubility were also evaluated. Results: After one month in coffee, ${\Delta}Es$ of CAD/CAM composite resin blocks and restorative composites ranged from 1.6 to 3.7 and from 2.1 to 7.9, respectively, and ${\Delta}TPs$ decreased. The ANOVA of ${\Delta}Es$ and ${\Delta}TPs$ revealed significant differences in two main factors, immersion periods and media, and their interaction except for ${\Delta}Es$ of TEL (Telio CAD, Ivoclar Vivadent). The ${\Delta}Es$ significantly decreased after prophylaxis polishing except GRA (Gradia Block, GC). There was no significant correlation between ${\Delta}Es$ and water sorption or solubility in water. Conclusions: The ${\Delta}Es$ of CAD/CAM blocks after immersion in coffee varied among products and were comparable to those of restorative composite resins. The discoloration of CAD/CAM composite resin blocks could be effectively removed with prophylaxis paste polishing, while that of some restorative composites could not be removed.

• 토지주택연구
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• 제12권3호
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• pp.67-78
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• 2021

모듈러주택은 세계대전 이후 신속하고 효율적인 주택공급을 위해 시도되었다. 국내에서도 30년 이상 품질 및 시공방법 개선을 위한 노력을 했으나 경쟁력있는 주택 상품이 되진 못했다. 모듈러 주택은 라멘구조로 평면구성을 자유롭게 할 수 있지만, 대부분 벽식 구조의 일반적인 아파트 평면을 분절한 형태로 변형하여 시공한다. 모듈러 주택의 생산 및 구조적 측면의 장점을 강화하기 위해서는 평면, 건축 구성재의 부품화 및 표준화, 자재, 제작 및 시공법, 공정관리, 공사비 관리 등 종합적인 측면에서 자동차와 같이 공장생산 시스템에 적합한 모델을 발전시키는 것이 필요하다. 본 연구에서는 생산 및 호환을 위해 MC(Modular Coordination)설계원칙을 적용하여 운반 및 생산 용이한 3m×3m 모듈을 공간의 기본 단위로 설정했다. 빌트인 가구를 포함한 3m×3m공간을 다양한 형태의 제품과 같이 생산하고, 이를 거주자의 기호에 맞게 조합하여 46m² 평면을 완성하는 방법을 제시했다. 생산설비, 운송수단, 시공크레인에 따라 생산 모듈을 다르게 설정할 수 있으며 운반장비가 소형화될수록 생산모듈의 가짓수도 적어질 수 있다. 이와같은 모듈러 주택 생산방식은 거주자의 요구에 맞춰 다양한 평면의 주택을 제공하기에 용이하고, 기술과 시스템의 발전에 따라 시공속도도 가속화할 수 있을 것이다.

• 스마트미디어저널
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• 제8권1호
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• pp.74-81
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• 2019

최근에 머신 러닝 기술은 의료, 제조, 마케팅, 금융, 방송, 농업 등 사회 전반에 많은 영향을 미치고 있고 미래에도 인류의 생활에 많은 도움을 줄 것으로 예상된다. 본 논문에서는 인류의 생존에 가장 큰 영향을 주는 먹거리 즉, 농업 분야에 머신러닝기술을 적용하는 방법을 연구한다. 농업 분야에 IoT(Internet of Things) 기술을 접목하는 스마트 팜 (Smart Farm) 분야는 생육환경을 실시간으로 모니터링 하여 농작물의 생육환경을 최적으로 유지 하는 방법을 중점적으로 연구한다. 최근 KT에서 출시된 기가 스마트 팜 솔루션 2.0 에서는 머신러닝 기술을 사용하여 온실내의 온습도를 최적으로 유지하는 기술에 머신러닝을 적용하였다. 기존의 스마트 팜 분야 연구가 생육환경 조절에 중점을 두어 생산성 증대에 집중되어 있지만 본 연구에서는 과일을 최상의 품질 상태에서 수확하여 좋은 가격으로 출하할 수 있도록 수확시기에 머신러닝을 적용하는 방법을 연구한다. 스마트 팜 분야에 머신러닝 기술을 적용하기 위해서는 풍부한 빅 데이터의 확보가 무엇보다 중요하므로 정확한 머신러닝 기술을 적용하기 위해서는 지속적으로 빅 데이터 수집이 가능해야 한다. 본 논문에서 수확시기 예측에 필요한 인자로는 온실 내에서 재배되는 과일의 색상 값과 무게 값, 내부 온습도 값을 색상센서 와 무게센서, 온습도센서를 사용하여 실시간으로 수집하여 확보한다. 본 논문에서 제안하는 FPSML은 유사 과일 재배에 반복적으로 사용할 수 있는 아키텍처를 제공하며 지속적으로 빅 데이터가 축적될수록 보다 정밀한 수확시기를 예측할 수 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권1호
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• pp.11-17
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• 2021

목적: 본 연구의 목적은 3가지 종류의 CAD 프로그램들에 따라 렌더링 화면 차이가 CAD 프로그램 상의 거리 측정에서의 차이로 나타나는지 알아보고자 함이다. 재료 및 방법: 치과용 스캐너 평가를 위해 제시된 ISO 12836 규격 인레이 모형을 70% 축소한 모델을 제작하였다. 이 모델을 Trios II (3Shape, Denmark)를 사용하여 총 15회 반복하여 연속적으로 스캔을 시행하였다. 출력된 STL 파일을 이용하여 3Shape CAD, inLab 15, ExoCAD 프로그램을 통해 인접한 점각 간 수평 거리(H)와 수직 거리(V)를 각각 측정하는 실험을 수행하였고, 각 실험마다 CAD 프로그램 종류에 따라 3개의 군으로 설정하였다. One-way ANOVA test를 통해 통계 분석하였고, Dunnett T3법으로 사후분석을 시행하였다. 결과: 수평거리와 수직거리 측정에서 모두 CAD 프로그램에 따른 세 군 간의 측정값 평균의 유의한 차이는 없었다 (P > .05). 결론: 치과용 CAD 프로그램상에서 인레이 모형의 수평, 수직 직선거리를 측정할 때, 프로그램 간의 렌더링 화면 차이에 따른 영향은 없다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.86-94
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• 2022

전 세계적으로 철근의 부식으로 인해 발생하는 철근 콘크리트 구조물의 성능 저하를 해결하기 위하여, FRP를 철근으로 대체하는 것은 상당한 주목을 받고 있으며, FRP 물성을 향상시켜 구조물의 사용 수명을 연장하기 위한 기술 개발이 진행되어 왔다. 이에 따라, 고강도 및 고강성을 갖는 국산형 CFRP rod와 CFRP grid의 개발 및 제조 기술이 필요하며, 이를 적용한 구조 부재의 거동을 평가한 연구가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 국내 시범 생산 CFRP rod를 보강근으로 사용한 보 부재의 휨 전단 거동을 보강비와 전단 경간비에 따라 검토하였다. 그 결과, 일정 범위를 벗어난 보강비를 사용할 경우, CFRP rod에 의한 성능 개선 효과가 상쇄되거나 효과가 크지 않는 것으로 나타났다. 한편, CFRP rod를 사용한 보 부재의 경우, 국내 구조 설계 기준에 근거하여 전단 철근을 배치하더라도 전단 파괴 가능성이 발생하였다. 그러므로 CFRP rod를 사용한 보 부재의 경우, 보강비 제한과 전단파괴를 방지하기 위한 검토가 필요한 것으로 판단된다. 또한, CFRP rod를 사용한 보 부재의 연성은 변형 에너지 평가방법에 따라 결정되므로, 보 부재의 구조 거동을 반영한 변형 에너지 평가법을 적용하여 연성을 평가해야 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.227-233
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• 2022

3D 프린팅은 다수의 레이어(layer)를 적층하여 물체를 제작하는 기법으로, 복잡한 형상을 가지는 물체를 비교적 쉽게 제작할 수 있다. 이를 건설 산업에 접목한 3D 콘크리트 프린팅(3D concrete printing)은 콘크리트 타설 시 거푸집을 사용하지 않으며, 비교적 적은 작업량과 인력이 요구되므로 경제적인 시공이 가능하나, 출력된 3D 프린팅 콘크리트는 일반 콘크리트 대비 다소 낮은 강도가 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 분석하였다. 3D 프린팅 콘크리트 시편 출력을 위해 Ultimaker Cura 소프트웨어로 형상 및 출력 경로를 설계하고, 이를 바탕으로 3D 프린터를 제어하는 G-code를 생성하였다. 연구에서 사용된 3D 프린터의 출력 성능과 콘크리트의 적층성, 유동성 등을 고려하여 최적의 배합비를 선정하였고, 시편 출력에 활용하였다. 시편 출력 시 동일한 치수를 가지는 몰드 시편을 함께 제작하여 비교·분석에 사용하였다. 각 시편의 물성은 휨강도 시험과 압축강도 시험을 통해 각각의 강도를 측정하였고, 비교·분석하여 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.48-52
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• 2023

섬유 강화 복합재료는 방향성을 가지고 있기 때문에 적층 순서에 따라서 구조물의 기계적인 특성은 매우 달라질 수 있다. 따라서, 상황과 용도에 따른 복합재료 구조물의 적층 설계는 필수적이다. 그러나 제작된 복합재료 구조물의 적층 각도는 제작 환경이나 구조물 형상에 따라 설계 값과 편차를 가지는 경우가 많으며, 이는 구조적 성능에 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 구조물의 신뢰성 확보를 위해서는 적층 설계 뿐만 아니라 제작된 복합재료의 적층각에 대한 분석 또한 매우 중요하다. 본 연구에서는 합성곱 신경망(Convolutional neural network; CNN) 기반의 딥러닝(Deep learning)을 이용하여 섬유 강화 복합재료의 실제 단면 이미지로부터 적층 각도를 예측하였다. 여러 적층 각도를 가지는 탄소 섬유 강화 복합재료 시편을 제작하고, 광학 현미경을 이용하여 Micro-scale로 실제 단면을 촬영하였다. 다양한 적층 각도에 따른 복합재료 시편의 단면 이미지 데이터를 이용하여 합성곱 신경망 기반의 딥러닝 모델에 대하여 학습을 수행하였다. 그 결과 높은 정확도로 실제 섬유 강화 복합재료 단면 이미지로부터 적층 각도를 예측할 수 있었다.