• Spatial Information Research
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• v.18 no.5
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• pp.133-142
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• 2010

Many pedestrian or fire evacuation models have been studied last decades for modeling evacuation behaviors or analysing building structures under emergency situations. However, currently developed models do not consider the differences of visibility of pedestrians by obstacles such as furniture, wall, etc. The visibility of pedestrians is considered one of the important factors that affect the evacuation behavior, leading to making simulation results more realistic. In order to incorporate pedestrian's visibility into evacuation simulation, we should be able to give different walking speeds according to differences of visibility. We improved the existing floor field model based on cellular automata in order to implement the visibility. Using the space syntax theory, we showed how we split the indoor spaces depending on the different visibilities created by different levels of structural depths. Then, we improved the algorithm such that pedestrians have different speeds instead of simultaneous movement to other cells. Also, in order for developing a real time simulation system integrated w ith indoor sensors later, we present a process to build a 3D simulator using a spatial DBMS. The proposed algorithm is tested using a campus building.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2020.11a
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• pp.190-191
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• 2020

본 논문은 모델 분할 기법과 중복성 제거 기법을 통한 대용량 3차원 메쉬 모델의 고속 압축 기술에 관한 내용이다. 대용량 3차원 메쉬 모델의 비실시간 압축은 실시간 스트리밍 응용 시나리오에서 제약점으로 작용하고 있고, 본 논문에서는 인코딩 시간을 줄이기 위해 경량 메쉬 분할 방법을 통해 대용량 메쉬를 여러 개의 작은 메쉬로 분할하고, 각각의 분할된 메쉬를 병렬적으로 인코딩하여 처리 속도를 개선하였다. 또한, 메쉬 모델 내의 같은 기하학적 정보를 가진 중복된 정점들이 존재할 수 있으며, 중복된 정보를 제거하고 제거된 정점과 삼각형 표면 간의 연결 정보를 갱신하는 과정을 통해 메쉬 모델의 기하학적 정보를 유지하면서 압축 성능을 확보하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.92-92
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• 2017

본 연구에서는 수치모델을 이용하여 대하천서 발생되는 조류의 공간적 농도 분포를 예측하였고, 현장실험을 통해 모델을 검증하였다. 국내하천은 다수의 지류가 본류로 유입됨에 따라 오염물질의 생산과 공급이 지속적으로 발생하고, 하천의 유로연장과 하폭에 비해 수심이 낮은 지형학적 특성을 지닌다. 따라서 지류 유입 이후 발생되는 조류의 거동 특성을 분석하기 위해 수심 적분된 2차원 이송-확산 모델을 사용하였다. 광합성 성장을 이루는 조류의 성장속도 계산을 위해 영양염류, 수온, 일사량과 수심 등을 변수로 하는 성장속도 함수들을 위의 모델과 결합하였다. 본 연구의 대상구간은 낙동강과 금호강 합류부를 포함한 강정고령보 하류 약 9.2 km 구간으로 모델 검증을 위한 현장실험을 수행하였다. 2차원 이송-확산 모델의 입력 값인 유속 및 수심을 계산하는 수리동역학 모델 검증을 위해 미국 Sontek사의 M9을 이용하여 낙동강과 금호강 각각 32개, 12개 측선에 대하여 수리량을 측정하였다. 수리량 측정결과, 금호강과 낙동강의 평균 유량은 각각 $240m^3/s$, $60m^3/s$로 측정되었고 측정된 유량을 모델의 상류단 경계조건으로 사용하여 측정 유속 및 수심과 유사한 결과를 모델로부터 취득할 수 있었다. 조류 농도 측정을 위해 독일 bbe사의 AlgaeTorch 10을 사용하였으며, 수리량 측정과 동일한 측선서 총 조류 세포수(cells/ml)를 측정하였다. 농도 측정결과, 하류로 내려감에 따라 조류의 농도가 증가하는 경향이 나타났고 금호강 합류 후 최대농도는 측정구간 최하류 우안서 4,460 cells/ml로 나타났다. 주 흐름이 발생하는 하천 중앙부에 비해 유속이 느린 하안서 상대적으로 높은 농도가 측정되었으며, 이와 같은 경향은 하류로 내려감에 따라 강하게 나타났다. 측정된 조류 농도를 이용한 2차원 이송-확산 모델 검증결과, 합류부 최상류 측선서 MAPE = 10.5 %의 최대오차가 발생하였고 최하류 측선서 MAPE = 6.7 %의 최소오차가 발생하였다. 인과 질소와 같은 영양염류의 농도가 높고 횡 방향 수온 분포가 균일한 대상구간의 특성상 영양염류 함수와 수온 함수로부터 계산된 성장속도 가중치 범위는 각각 0.8~1.0, 0.91~1.09로 공간적 변동성이 크게 나타나지 않은 반면, 수심을 변수로 하는 일사량 함수의 성장속도 가중치 범위는 0.05~1.00으로 상대적으로 매우 높은 공간적 변동성이 나타났다. 수심이 4 m 이하인 하천 양안서 0.8 이상의 가중치가 나타났으며, 수심이 7 m 이상인 하천 중앙서 0.4 이하의 가중치가 나타났다. 본 연구의 수치모의 결과, 수리동역학 모델로부터 계산된 수심이 모델 결과 값에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 2015.11a
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• pp.247-251
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• 2015

본 논문에서는 항공기의 3자유도 질점 모델과 Dubins 곡선을 이용한 3차원 경로생성 알고리즘 및 비선형 경로추종 유도기법을 통합하여 항공기의 경로계획을 위해 적용한 경로생성 알고리즘을 검증하고, 경로추종 성능과 항공교통관리를 위한 시뮬레이션에 3자유도 질점 항공기 모델 사용의 타당성을 확인하였다. 최적경로 생성을 위해 사용된 Dubins 곡선의 경우 계산속도가 빠르고 경로계획에 바로 적용이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 주로 2차원 상의 경로문제를 다루기 때문에 이를 3차원 비행경로로 확장시킨 알고리즘을 사용하였다. 경로추종을 위한 유도제어법칙은 Specific Acceleration 명령을 통해 자세를 제어하는 비선형 경로추종 유도법칙을 활용하였으며, 이에 대한 결과를 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.171-174
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• 2000

실세계의 물체를 디지털화하는 다양한 작업들이 그래픽 모델링 분야 및 멀티미디어 응용 기술 분야에서 행하여 지고 있다. 이러한 물체의 디지털화 기술은 3차원 스캐너의 보급과 함께 급속도로 빠른 발전 양상을 보여주고 있다. 본 논문에서는 “3D Model Studio”라고 명명된 한국전자통신연구원의 인체대상의 3차원 전신 스캐너 시스템의 개발을 소개하고 그 구현 방법을 알아본다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2006.05a
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• pp.416-419
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• 2006

본 논문에서는 음성 속도를 고려한 새로운 립싱크 방법에 대해서 제안한다. 실험을 통해 구축한 데이터베이스로부터 음성속도와 입모양 및 크기와의 관계를 퍼지 알고리즘을 이용하여 정립하였다. 기존 립싱크 방법은 음성 속도를 고려하지 않기 때문에 말의 속도와 상관없이 일정한 입술의 모양과 크기를 보여준다. 본 논문에서 제안한 방법은 음성 속도와 입술 모양의 관계를 적용하여 보다 인간에 근접한 립싱크의 구현이 가능하다. 또한 퍼지 이론을 사용함으로써 수치적으로 정확하게 표현할 수 없는 애매한 입 크기와 모양의 변화를 모델링 할 수 있다. 이를 증명하기 위해 제안된 립싱크 알고리즘과 기존의 방법을 비교하고 3차원 그래픽 플랫폼을 제작하여 실제 응용 프로그램에 적용한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.379-383
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• 2008

본 연구의 목적은 3차원 수리 모델인 ELCOM(Estuary, Lake and Coastal Ocean Model)과 물질 전달모델인 CAEDYM(Computational Aquatic Ecosystem Dynamic Model)을 이용하여 성층화된 저수지로 밀도류 형태로 유입한 부유사의 이송과 확산 그리고 침강특성을 해석하는데 있다. ELCOM은 3차원 수리동력학 모델로써 시공간적인 유속과 수온변화를 예측하는데 사용되었으며, CAEDYM과 매 계산시간 마다 동적으로 연결(Dynamic coupling)되어 부유입자의 이송, 확산, 침강 과정을 모의하였다. 개발된 3차원 모델의 예측 성능은 2004년 홍수기 동안 대청호에서 실측한 자료를 사용하여 검증하였다. 모델의 모의변수는 입자크기별로 구분된 부유물질(SS) 그룹이며, 현장 실측자료인 탁도($C_T$)와 모델 변수인 SS간의 변환을 위해 저수지 지점 별로 측정한 SS-$C_T$ 상관관계를 사용함으로써 부유 입자의 크기분포의 공간적 변동 특성을 반영하였다. 모델은 탁수가 유입하는 환경에서 저수지 성층구조의 변화와 유입 탁수의 밀도류 거동특성, 유입한 부유사의 이송과 확산 그리고 침강특성을 비교적 잘 모의하였다. 저수지로 유입한 부유입자 중 입경이 $20{\mu}m$ 이상인 입자는 매우 빠른 속도로 저수지 바닥에 퇴적된 반면, $10{\mu}m$ 이하의 입자들은 중층에 오랜 시간 부유하며 장기탁수문제를 유발하는 원인이 되었다.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.16 no.4
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• pp.41-48
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• 2008

Currently used 3D models, which are mostly focused on visualization of 3D objects and lack topological structure, have limitation in being used for 3D spatial analyses and applications. However, implementing a full topology for the indoor spatial objects is less practical due to the increase of complexity and computation time. This study suggests an alternative method to build a 3D indoor model with less complexity using a spatial DBMS. Storing spatial and nonspatial information of indoor spaces in DB tables enables faster queries, computation and analyses. Also it is possible to display them in 2D or 3D using the queried information. This study suggests a 2D-3D hybrid data model, which combines the 2D topology constructed from CAD floor plans and stored in a spatial DBMS and the 3D visualization functionality. This study showed the process to build the proposed model in a spatial DBMS and use spatial functions and queries to visualize in 2D and 3D. And, then, as an example application, it illustrated the process to build an indoor evacuation simulator.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07b
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• pp.703-705
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• 2005

연속적이고 동적인 실세계에서의 경로 탐색 문제는 이동 로봇 분야에서 주된 문제 중 하나였다. 최근 컴퓨터 성능이 크게 발전하면서 컴퓨터 게임들이 실제에 가까운 연속적인 3차원 환경 모델을 사용하기 시작하였고, 그에 따라 보다 복잡하고 동적인 환경 모델 하에서 경로 탐색을 할 수 있는 능력이 요구되고 있다. 강화 학습 기반의 경로 탐색 알고리즘인 평가치 반복(Value iteration) 알고리즘은 실시간 멀티에이전트 환경에 적합한 여러 장점들을 가지고 있으나, 문제가 커질수록 속도가 크게 느려진다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 연속적인 3차원 상황에서 빠르게 동적 변화에 적응할 수 있도록 하기 위하여 작은 세상 네트웍 모델을 사용한 환경 모델 및 경로 탐색 알고리즘을 제안한다. 3차원 게임 환경에서의 실험을 통해 제안된 알고리즘이 연속적이고 복잡한 실시간 환경 하에서 우수한 경로를 찾아낼 수 있으며, 환경의 변화가 관측될 경우 이에 빠르게 적응할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.8
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• pp.511-517
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• 2016

Three-dimensional models of stenosis blood vessels were prepared using a 3D printer. The models included a straight pipe with axisymmetric stenosis and a pipe that was bent $10^{\circ}$ from the center of stenosis. A refractive index matching method was utilized to measure accurate velocity fields inside the 3D tubes. Three different pulsatile flows were generated and controlled by changing the rotational speed frequency of the peristaltic pump. Unsteady velocity fields were measured by a time-resolved particle image velocimetry method. Periodic shedding of vortices occurred and moves depended on the maximum velocity region. The sizes and the positions of the vortices and symmetry are influenced by mean Reynolds number and tube geometry. In the case of the bent pipe, a recirculation zone observed at the post-stenosis could explain the possibility of blood clot formation and blood clot adhesion in view of hemodynamics.