Mobile의 기술발달과 보편화에 따라 소비자들은 Mobil이 자기 개성 표현인 액세서리화되고, 더욱 감성적이고 차별화된 디자인을 요구함에 따라, 기업들은 이런 소비자들의 개성화 감성화의 니즈를 표면처리 디자인 기술로 효율적으로 적용해 소비자의 감성만족을 시키려 하고 있다. 국내외 Mobile 시장에서 Metal Case 외장의 2차원적인 디자인패턴은 다양한 표면처리 가공 접근이 용이하지 못하고, 패턴디자인의 한계에 이르렇다. E/F(INLET)의 도금 가공 기술의 Concept은 "원활한 모재의 제품 박리성" 에 있으나, 역발상으로 "Metal 모재와의 밀착성"으로 제품디자인을 구현하여, 제품의 도금 두께층 및 신뢰성 기술 확보함으로, 표면층에 사진, 그림, 인물 풍경, 자연물이미지 등의 다양한 감성디자인패턴의 구현이 가능해졌다. 산업기술자원부의 디자인혁신센터로 중소기업디자인개발 지원을 위해 설립된 중앙대학교 디자인경영센터와 SR I-TECH의 기술력으로 3차원 감성디자인패턴을 개발하게 되었다.
3차원 물체 형상 모델링은 인식에 있어서 중요한 역할을 차지하고 있다. 기존의 픽셀(pixel)기반 영상표현은 물체 고유의 유기적 구조를 반영할 수 없고, 에지(edge)나 기반 물체 표현법은 물체의 자세한 표현이 가능하지만 물체인식을 위해서는 많은 양의 속성들을 만들어내게된다. 따라서 물체인식을 위해서는 물체의 형상특징을 직선적으로 기술할 수 있는 체적소 기반 물체 표현 방법이 필요하다. 본 논문에서는 몇 개의 파리미터를 이용하여 3차원 정보를 효과적으로 얻을 수 있는 superquadric과 이를 기본 단위로 한 CSG(Constructive Solid Geometry) tree를 이용하여 3 차원 물체 형상모델링에 대해서 기술한다.
본 논문에서는 다양한 복원 인공지능 알고리즘 중 하나인 3차원 복원 기술은 실제로 존재하는 물체의 2차원적인 픽셀을 3차원의 형태로 구현하여 형상화한다. 정확한 3차원 정보 처리가 요구됨에 따라 포인트 클라우드로 표현되는 데이터를 통해 정확한 쿨체의 크기 정보나 좌표 정보를 표시할 수 있다. 데이터의 픽셀을 분석하여 3차원의 형태로 구현할 것을 정의하는 복셀화(Voxelization) 알고리즘 전처리 과정을 통해 3차원 복원 기술 3D-GAN 활용으로 3차원 형태 형상화를 하였다. 본 논문에서는 3차원 복원 알고리즘 통하여 2차원 포인트 클라우드를 분석해 3차원 형태로 복원하는 기술에 대한 설명한다.
본 논문에서는 3차원 객체의 표면에서 이루어지는 최단 경로(Shortest Path)를 이용하여 3차원 객체의 전체적인 형태의 특성을 측정하는 3차원 형태 기술자를 제안한다. 제안하는 3차원 형태 기술자는 기존 방법에서 문제가 된 부분적 자세 변화에 대한 민감성 부분을 해결한다. 제안하는 방법은 새로운 형태 함수를 통해 3차원 객체의 전체적인 형태의 특성을 측정하여 형태 분포를 생성한다. 새로운 형태 함수는 표면에서 이루어지는 최단 경로를 기반으로 하는 최단 경로 형태 함수다. 3차원 객체 표면의 임의의 두 점을 선정한 후 그 두 점의 거리를 최단 경로 형태 함수를 통해 측정하며 이와 같은 형태 함수의 적용을 통하여 3차원 객체의 부분적 자세 변화에 강건하도록 한다. 기존의 형태 분포와 비교하여 성능을 평가한 결과, 관절 객체에 대해서는 약 23%, 일반 객체에 대해서는 약 12%의 성능 향상을 보였다.
Cu 배선폭 미세화 기술은 반도체 디바이스의 성능 향상을 위한 핵심 기술이다. 현재 배선 기술은 lithography, deposition, planarization등 종합적인 공정 기술의 발전에 따라 10x nm scale까지 감소하였다. 하지만 지속적인 feature size 감소를 위하여 요구되는 높은 공정 기술 및 비용과 배선폭 미세화로 인한 재료의 물리적 한계로 인하여 배선폭 미세화를 통한 성능의 향상에는 한계가 있다. 배선폭 미세화를 통한 2차원적인 집적도 향상과는 별개로 chip들의 3차원 적층을 통하여 반도체 디바이스의 성능 향상이 가능하다. 칩들의 3차원 적층을 위해서는 별도의 3차원 배선 기술이 요구되는데, TSV(through-Si-via)방식은 Si기판을 관통하는 via를 통하여 chip간의 전기신호 교환이 최단거리에서 이루어지는 가장 진보된 형태의 3차원 배선 기술이다. Si 기판에 $50{\mu}m$이상 깊이의 via 및 seed layer를 형성 한 후 습식전해증착법을 이용하여 Cu 배선이 이루어지는데, via 내부 Cu ion 공급 한계로 인하여 일반적인 공정으로는 void와 같은 defect가 형성되어 배선 신뢰성에 문제를 발생시킨다. 이를 해결하기 위해 각종 유기 첨가제가 사용되는데, suppressor를 사용하여 Si 기판 상층부와 via 측면벽의 Cu 증착을 억제하고, accelerator를 사용하여 via 바닥면의 Cu 성장속도를 증가시켜 bottom-up TSV filling을 유도하는 방식이 일반적이다. 이론적으로, Bottom-up TSV filling은 sample 전체에서 Cu 성장을 억제하는 suppressor가 via bottom의 강한 potential로 인하여 국부적 탈착되고 via bottom에서만 Cu가 증착되어 되어 이루어지므로, accelerator가 없이도 void-free TSV filling이 가능하다. Accelerator가 Suppressor를 치환하여 오히려 bottom-up TSV filling을 방해한다는 보고도 있었다. 본 연구에서는 유기 첨가제의 치환으로 인한 TSV filling performance 저하를 방지하고, 유기 첨가제 조성을 단순화하여 용액 관리가 용이하도록 하기 위하여 suppressor만을 이용한 TSV filling 연구를 진행하였다. 먼저, suppressor의 흡착, 탈착 특성을 이해하기 위한 연구가 진행되었고, 이를 바탕으로 suppressor만을 이용한 bottom-up Cu TSV filling이 진행되었다. 최종적으로 $60{\mu}m$ 깊이의 TSV를 1000초 내에 void-free filling하였다.
현재 주소정합(address matching) 기술 중 가장 잘 알려진 방법은 미국 센서스국에서 개발된 것으로서 거리이름을 기반으로 한 주소체계에 그 적용이 가능하다 그러나 한국, 일본과 같은 많은 국가들의 주소체계는 장소의 계층적 구조에 기초한 계층적 주소체계로 인하여 현재의 주소정합 기술을 적용하기가 불가능한 상황이다. 따라서 본 연구는 인간활동에서 생성되는 2차원적 3차원적 주소정보를 주소좌표변환(geocoding) 하기위한 지역적 주소정합방법, 특히 한국의 주소체계에 적합한 주소정합방법을 이론적으로 개발하는데 그 목적을 둔다. 이에 이 논문은 2차원 및 3차원 주소정합기술로 구성된 3차원 주소위치확인에 적용할 수 있는 새로운 접근방법을 설명한다.
레이저를 이용한 직접금속성형기술(영문명 : DMT: Direct Metal Tooling)은 고 부가가치의 기능성 소재(금속, 합금, 세라믹 등)의 미세한 분말을 원하는 3차원 공간상에 주사함과 동시에 이를 레이저로 직접, 순간 용착시키며 이것이 공간상에서 축적되가면서 미리 정해진 3차원 파트형상이 자동적으로 빌드업 되도록 하는 고도의 정밀제어 기술을 요하는 신기술이다. 이는 컴퓨터에 저장된 3차원 디지털 형상정보(digital data of 3D subjects)만 갖고 있으면 이로부터 그에 해당하는 금속파트형상을 적절히 소재분말을 이용하여 곧바로 실물로 재현하여 얻을 수 있게 됨을 의미하며 이로서 기존에 절삭기계를 이용한 가공 공법보다 손쉽고 빠르면서도 반면 기계적 성질은 종전기술보다 월등히 우수한 B차원 금속 파트나 금형 형상을 소재의 낭비가 전혀 없는 환경 친화적인 방법으로 제작할 수 있는, 소위 밀레니엄시대를 대표하는 최첨단 미래형 기술의 구현이다.
효율적인 물체인식을 위해서는 물체의 형상특징을 직선적으로 기술할 수 있는 체적소 기반 물체 표현 방법이 필요하다. 본 논문에서는 몇 개의 계수를 가지고 3차원 정보를 효율적으로 표현할 수 있는 superquadric을 이용하여 기본적인 3차원 물체를 모델링 한다. 그리고 보다 복잡하고 정교한 물체의 표현을 위해서 변형된 superquadric을 함께 이용한다. 이렇게 만들어진 개개의 3차원 모델에 z-buffer 알고리즘을 적용하여 하나의 완전한 3차원 물체로 표현하는 방법을 제시하고 실험을 통해 그 유용성을 입증하였다.
차원 입체 디스플레이는 시각 정보를 디스플레이에 전달하여, 화면에 표시되는 영상을 시청자로 하여금 3차원적으로 인식하게 하는 디스플레이 장치이다. 이는 현재 상용화가 진행중인 HDTV와 함께 차세대 디스플레이로 주목되었고, 이에 따르는 의료, 광고, 방송, 군사, 영화 등 인접산업으로의 폭넓은 파급효과가 기대되어 일본, 미국, 유럽 등을 중심으로 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 고에서는 이러한 3차원 입체 디스플레이의 국내외 기술개발과 시장 동향을 통해, 국내 업계가 관련 원천기술을 확보하고 주력해야 할 분야에 대해 고찰하고자 한다.
정부차원에서 연구개발 및 기술관리에 대한 노력이 강화되어야 한다. 연구개발 활성화를 위하여 안정적인 국방연구개발비의 투자와 연구개발에 있어서 비용절감과 위험부담을 감소시키고 기술개발 촉진이 가능한 개방적/경쟁적 연구개발체제 및 민.군 겸용기술 개발이 촉진되어야 한다. 또한 정부와 업체차원에서 방산물자 수출활성화와 국제협력 강화노력이 필요하다. 수출활성화를 위해서는 앞에서 언급한 방산연구개발 및 기술관리, 생산관리의 개선을 통한 우수한 제품의 개발과 방산제품의 가격경쟁력이 확보되어야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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