• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5695-5706
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• 2015

최근 국내외 건설 분야에서 건축물 리노베이션 및 유지보수를 위한 BIM 적용이 활발해지는 추세이나, 상당수 기존 건축물이 현 상태를 반영하지 않은 2D 도면을 보유함에 따라 이를 바탕으로 한 BIM 모델 작성이 어려운 상황이다. 따라서 본 연구는 역설계 기술을 활용하고자, 건축 MEP 역설계 지침을 위한 포인트 클라우드 데이터 관련 데이터 구조 및 프로세스를 분석하고, 역설계 지침을 위한 고려사항을 도출하였다. 국내 시장에서 3차원 스캐닝 기술의 활발한 적용을 위해, 프로젝트 수행 초기 단계인 지상 라이다를 이용한 현장에 대한 데이터 취득, 취득 단계에서 얻은 포인트 클라우드 데이터의 기초 처리 및 프로세스 분석에 대해 연구 목적을 두고 있다.

• 패션비즈니스
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• 제19권5호
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• pp.1-16
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• 2015

The appearances and geometry structures of knitted fabrics have important effects on their functions as textile fabrics. Structural design of the woven fabric, prior to the manufacturing processes in the weaving mill, often leads to a similar predictable appearance in the final outcome with the corresponding weave design. The increase of the employment of elastic textile yarns in knitting fabrics for comfort stretch or outdoor sports wear knit products has, however, resulted in difficulties in predicting the final appearance of the knit structure design. Due to the stretchability and exceptional recovery behavior of the elastic yarns such as polyurethane elastomeric yarns, the appearance of the final product often differs from the initial knit design. At textile CAD program for preparing tricot knit designs has been employed in this study to predict the two dimensional appearance of the design. The similarities between the designs and corresponding knit products seem to be acceptable for the two-dimensional textile CAD program in this study. However, when elastomeric yarns are partially employed in the polyester filament tricot product, a considerable amount of departure from the design is apparent due to the constriction and/or deformation of property differences in the elastomeric yarns and polyester filament yarns. Therefore, another purpose of this study is to measure the departure of the final tricot product from the initial tricot design, especially in the case employing elastomeric yarns in the knit structure together with regular polyester filament yarns. For measuring the three-dimensional departure, a 3D scanning system has been used for the mesh reconstruction of the fabric specimen. Hopefully, the result from this study will be used as a guide to modify and improve the current textile CAD program proposed for the two-dimensional simulation of the tricot.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.279-285
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• 2019

작물의 일중 광합성량을 정확하게 추정하기 위해서는 일중 태양의 위치 변화에 따른 작물의 정확한 수광량 변화를 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 이는 많은 시간, 비용, 노력이 소요되며, 측정의 어려움이 수반된다. 현재까지 다양한 모델링 기법이 적용되었으나 기존 방식으로는 정확한 수광 예측이 어려웠다. 본 연구의 목적은 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 일중 시간 별 캐노피 수광 분포와 광합성 속도의 변화를 예측하는 것이다. 휴대용 3차원 스캐너를 이용하여 온실에서 재배되는 파프리카의 구조 모델을 구축하였다. 주변 개체의 유무에 따른 캐노피 수광 분포의 변화를 보기 위하여 작물 모델 별 간격을 60cm로 $1{\times}1$, $9{\times}9$ 정방형 배치하여 광학 시뮬레이션을 수행하였다. 광합성 속도는 직각쌍곡선 모델을 이용하여 계산하였다. 3차원 파프리카 모델 표면의 수광 분포는 오전 9시, 정오, 오후 3시의 태양 각도에 따라 서로 다른 양상을 보였다. 캐노피 총 수광량은 $9{\times}9$ 배치로 주변 개체 수가 늘어남에 따라 감소하였고, 태양 고도가 가장 높은 정오에서의 감소율이 가장 적었다. 캐노피 광합성 속도와 $CO_2$ 소모량 역시 수광량과 비슷한 양상을 보였으나 작물 상단부 엽의 광합성 속도 포화로 인해 수광량 변화에 비해 적은 감소율을 보였다. 본 연구에서는 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 가상 환경 조건에서의 캐노피 수광과 광합성 분포를 분석할 수 있었으며, 이는 추후 다양한 재배 조건에서 작물 수광량과 광합성 속도를 예측하는 데에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제3권2호
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• pp.131-136
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• 1995

본 논문에서는 헬기의 3차원 위치와 미리 입력된 지형정보를 이용하여 헬기의 안전운항을 보조할 수 있는 헬기용 통합 항법 시스템 개발에 대하여 설명한다. 개발된 헬기용 통합 항법 시스템은 수치지도영상자료 및 현 위치 디스플레이, 항로설정, 설정된 항로로부터의 이격정도를 나타나는 이격거리 계산과 표시, 헬기의 안전고도 유지를 위한 지형자료의 단면도 추출 및 디스플레이, 그리고 헬기의 속도, 진행방향 등의 각종 정보를 실시간으로 제공한다. 이 시스템은 헬기의 현위치 결정을 위하여 GPS 시스템을 이용하며, 현위치 표시를 위하여 1:250,000 도엽을 스캐닝하여 수치지도자료를 작성하였고, DEM 자료부터 추출된 고도자료를 이용하여 헬기의 안전 단면도를 작성하였다. 또한 UTM좌표, 경위도좌표, 헬기장 위치 데이타베이스, 지도상에서 검색과 입력 등 다양한 방법에 의한 항로설정기능이 제공되고, 진행방향, 진행거리 등 각종 운항정보를 시각적으로 디스플레이하며, 일관된 사용자 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 한다.

• 스마트미디어저널
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• 제10권3호
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• pp.23-30
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• 2021

제조 시계열 데이터 클러스터링 기법은 제조 대용량 데이터 기반 군집화를 통한 설비 및 공정 이상 탐지 분류를 위한 중요한 솔루션이지만 기존 정적 데이터 대상 클러스터링 기법을 시계열 데이터에 적용함에 있어 낮은 정확도를 가지는 단점이 있다. 본 논문에서는 진화 연산 기반 시계열 군집 분석 접근 방식을 제시하여 기존 클러스터링 기술에 대한 정합성 향상하고자 한다. 이를 위하여 먼저 제조 공정 결과 이미지 형상을 선형 스캐닝을 활용하여 1차원 시계열 데이터로 변환하고 해당 변환 데이터 대상으로 Pearson 거리 매트릭을 기반으로 계층적 군집 분석 및 분할 군집 분석에 대한 최적 하위클러스터를 도출한다. 해당 최적 하위클러스터 대상 유전 알고리즘을 활용하여 유사도가 최소화되는 최적의 군집 조합을 도출한다. 그리고 실제 제조 과정 이미지 대상으로 기존 클러스터링 기법과 성능 비교를 통하여 제안된 클러스터링 기법의 성능 우수성을 검증한다.

• 대한치과교정학회지
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• 제32권4호
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• pp.275-291
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• 2002

스트레이트 와이어 장치의 효율적 운영을 위해서 제시되어야 할 여러 사항 중 치관의 굴곡도에 대한 연구는 국내, 외에서 매우 미흡하다. 이에 본 연구는 한국인 영구치의 순, 협측 임상치관 굴곡도를 조사하기 위해 시행되었다 이를 위해 정상적인 해부학적 구조를 갖고있는 구강 석고모형 36쌍을 대상으로 3차원 레이저 스캐닝 하였다. Andrews plane 과 Facial axis of clinical crown(FACC)을 각각 수평 , 수직 기준선으로 설정하고, 이들로부터 상, 하 방향과 좌, 우 방향으로 각각 1m간격으로 2개 혹은 3개씩의 선을 그었다. 이들 선이 교차하는 점들에 대한 3차원적 점 좌표를 만들어 놓고 36쌍 구강 석고모형의 각각 좌표점들의 평균을 구하였다 3차원 좌표 점(x,y,z)을 이용해 곡면 방정식을 만들어 각 치아의 곡률을 구하였고, 가로, 세로 각 방향의 2차원 곡선으로 단순화시킨 곡선에서의 곡률을 구하여 치아 부위마다의 곡률 변화를 계측하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 한국인 영구치 치관의 순, 협면 굴곡도의 기초자료를 얻었다. 2. 남, 녀 간에 치관 굴곡도 차이는 없었다. 3. 개개 치아의 치관 굴곡에 대한 특성 1) 상악 중절치에서 치은쪽과 절단면쪽의 곡률 차이가 다른 치아에 비해 심하였으며, 치은쪽이 더욱 심한 곡률을 보였다. 2) 상악 견치의 치관 굴곡도는 근심-절단면쪽의 굴곡이 다른면에 비해 더 심하였다. 3) 상악 제 1소구치에서는 근심-교합면쪽과 원심-치은쪽에서의 굴곡이 더 심하여 치관 표면의 굴곡이 대각선 방향으로 서로 뒤틀린 반면, 상악 제 2소구치에서는 근심 끝과 원심 끝의 치관 표면 굴곡이 비슷하여 서로 평행하게 나타났다. 4) 하악 중절치와 하악 측절치의 치관 굴곡도에는 유의한 차이가 없었다. 5) 하악 제 2소구치의 교합면-치은쪽으로의 굴곡이 하악 제 1소구치나 상악 제 2소구치에 비하여 더 둥근 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때, 하악 중절치와 측절치는 브라켓 베이스를 같게 해도 무방하다. 그러나 상악 제 1소구치와 제 2소구치, 그리고, 하악 제 1소구치와 제 2소구치는 치관 굴곡도에 차이가 있으므로 브라켓 제작시 베이스의 굴곡을 다르게 하여야 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.166-173
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• 2014

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반 레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간 해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된 유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및 시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제12권1호
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• pp.54-63
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• 2009

해안 침식에 따른 해안선 변화를 모니터링하기 위해 해빈의 표면 자료를 획득하기 위한 다양한 방법들이 적용되어 오고 있다. 본 연구는 지상용 레이저 스캐너와 RTK-GPS를 활용하여 해빈 지형을 구현하여 구축할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다. 지상 레이저 스캐닝을 실시하여 20cm 측점 간격으로 취득된 3차원 자료와 수치 사진으로부터 화상이 피복된 수치표면모형을 생성하였다. 또한 7개월 후에 동일 지역을 1초 수신 간격의 RTK-GPS를 이용하여 직접 측정하여 1.9cm의 측량 정확도로 해빈 모형을 구현하였다. 계절적으로 많은 변화가 예상되는 해빈 지역에 즉각 대응적이면서 양호한 결과를 요하는 측정일 경우는 지상용 레이저 스캐너의 활용이 가능하며, RTK-GPS는 해빈 모형의 측점수와 관계가 있어 측점을 직접 관측해야 하는 애로사항이 있지만 지상용 레이저 스캐너에서 발생하는 사각지대를 보정하면서 3차원 모형을 구현할 수 있다. 따라서 동해안 해빈의 지역적 특성을 고려할 때 RTK-GPS와 지상용 레이저스캐너의 조합 활용하여 해빈 모형 자료를 구축하는 것이 보다 정밀한 방법일 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.40-51
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• 2021

실내 도면 획득을 위해 실내 형상정보를 습득할 수 있는 MLS (Mobile Laser Scanning)가 건설업에서 주목받고 있다. MLS의 특성상 스캐닝 중 LiDAR (Light Detection and Ranging)의 움직임을 발생하며, 이로 인해 습득된 포인트가 왜곡되는 skew가 발생한다. 이러한 skew를 보정하고 정확한 형상정보를 획득하기 위해 관성측정장치를 활용한 de-skewing 기법에 관한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 해당 연구들은 관성측정장치를 활용하기 어려운 환경에서 사용하기 어려운 한계점이 있다. 이에 본 연구에서는 MLS로 습득한 실내 2차원 PCD (Point Cloud Data)를 대상으로 관성측정장치를 사용하지 않은 de-skewing 기법을 제시하였다. 해당 알고리즘은 인접한 스캔 지점의 포인트 간의 스캔 매칭을 통해 skew를 보정하였다. TLS (Terrestrial Laser Scanning)로 습득한 기준 데이터와 본 알고리즘을 통해 de-skewing을 진행한 데이터를 비교하여 검증하였으며, 모든 조건에서 면적 오차를 평균 49.82% 감소하여 본 알고리즘을 통해 관성측정장치 없이 정확한 실내 도면 도출이 가능함을 보였다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.539-544
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• 2023

연구 대상은 경상북도 ◯◯시 ◯◯동에 위치한 마애여래입상 암반으로서 안정성이 우려되는 중생대 백악기 화강섬록암 마애불상이다. 안정성 해석을 위해 마애불 암반의 3차원 face mapping과 절리의 지질공학적 특성, 3차원 스캐닝, 초음파속도, 편광현미경 분석, 전자현미경 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 더불어 손상상태 조사, 평사투영해석, 암반분류 및 한계평형해석으로 마애불 암반의 안전율을 산정하였다. 구간별로 손상 및 가능한 붕괴의 유형과 규모는 암석의 풍화도와 절리면의 배향과 특성에 따라 다르나 쐐기파괴와 전도파괴가 소규모로 예상된다. face-mapping 자료, RMR, 암석의 물성·역학시험, 평사투영해석 및 한계평형해석으로 종합·검토한 결과, 마애불 암반의 건기 시와 우기 시의 허용안전율 1.2에 미달하여 안정성이 우려된다. 손상유형은 박리, 균열, 입상분해 및 초목생장, 균열 방향별 점유율은 전면이 가장 우세한 것으로 나타난다. 마애불 암석은 화강섬록암이며, 표면 변색의 물질은 K, Fe, Mg로 판명되었고, 4조의 절리 중 J1은 인장절리이고 나머지는 전단절리이다. 초음파탐사로 추정한 일축압축강도는 514kgf/cm2로서 대부분 연암과 일부 풍화암에 해당한다. 암반분류 결과 5등급으로 추산되며, 마애여래입상 전면부 불안정성이 예상된다. 기존의 문화재 안전진단의 방법과 더불어 이들 기법은 석조문화재의 객관적인 해석 및 안정성 검토의 합리적인 도구가 될 것으로 예상한다.