분리막 생물반응기에서 산기량 제어는 반응기 내 유체흐름과 특히 막표면 근방에서의 전단응력을 변화시켜 막오염 감소 및 에너지 절약을 구현하는 중요 독립변수 중 하나이다. 본 연구에서는 원통형 생물 반응기 중심에 침지형 평막을 장착하고 하부에서 공기가 공급되는 3차원적 시스템에 대하여 "COMSOL"프로그램을 사용하여 수치해석하였다. 용액의 점도, 온도는 일정하다고 가정했으며 투과액 부피와 산기량의 비인 $SAD_p$를 변수로 사용하였다. 유속센서, 동영상 이미지분석으로 측정한 유속과 수치해석 결과는 11% 이내에서 일치함을 확인하였다. 반응기 내 유체의 흐름은 산기관과 막모듈 구간에서 급격하게 증가하였으나 막모듈을 지나면서 감소하였으며 반응조 벽에서 중심축 방향으로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였다. 막 표면에서 계산된 전단응력은 하단 중앙부가 가장 크게 나타났으며 산기량이 증가할수록 전단응력이 증가하였다. 특히 산기량을 0.15에서 0.25 L/min로 증가할 경우 크게 증가함을 확인할 수 있었다.
한반도 지진 재해 대비를 위해 지난 5년간 활성 단층 조사가 수행되어 왔다. 특히 피복 활성단층 조사는 항공 LiDAR 기반 지형 분석, 지표 지질 조사, 지구 물리 탐사 결과를 종합하여 피복된 단층면에 대한 트렌치 조사를 수반한다. 하지만 이러한 트렌치 조사에 의해 발견된 단층면은 한시적으로 연구된 후 복구되기 때문에 트렌치 단층면 현장에 대한 정보는 논문 및 보고서 등과 같은 정성 자료로 남게 된다. 이와 같은 한시적 지질 연구의 한계를 보완하기 위하여 이 연구에서는 지상 LiDAR를 활용하여 트렌치 단층면에 대한 3차원 점군 자료를 생성하고 디지털 공간상에서 트렌치 현장을 복원하였다. 지상 LiDAR 탐사는 양산 단층 지역에서 수행된 두 곳의 트렌치 조사 지점에서 수행되었으며, LiDAR 점군의 기본 속성값인 진폭과 반사도 이외에도 디지털 카메라를 활용하여 트렌치 단층면의 색상 정보도 측정하였다. 측정된 자료는 평균 0.003 m의 정합 오차를 가지는 3차원 점군 자료로 변환되어 트렌치 형상을 정교하게 복원하였다. 하지만 LiDAR 스캔 위치에 따라 점군의 진폭과 반사도 값이 변화되었으며, 햇빛 노출 정도에 따라서 트렌치 단면의 색상 정보가 다르게 형상화 되어 후처리 과정의 고도화가 필요함을 시사하였다. 이러한 점군 자료는 대용량 파일로 존재하고 점군 자료 가시화 방법 또한 제한적이기 때문에 3차원 점군 자료에 대한 연구자 간 공유가 어렵다. 이에 대한 대안으로 오픈소스 플랫폼인 Potree를 활용하여 트렌치 점군 자료를 웹 상에서 가시화하는 방법을 제안하였다. 이와 같이 우리는 시간적 그리고 공간적 제약 조건이 따르는 지질 현장 조사에서 지상 LiDAR 자료가 주요 지질 대상에 대한 재현성을 높일 수 있는 동시에 연구자 및 미래 후속 세대에 의해 손쉽게 활용될 수 있음을 보여주고자 한다.
비디오 GIS 는 비디오 데이터가 지도 또는 3 차원 그래픽스, 이미지, 비디오, 위성영상 등의 여러 가지 매체와 통합 연계되어 사용되고 관리되는 시스템이다. 특히 비디오 형태의 정보는 그 특성상 지리정보의 사실적인 정보를 제공해 줄 수 있으므로, 공간객체의 실제 모습을 촬영하여 지도 데이터와 연계함으로써 현실적이고 사실적인 시각화를 더하여 기존 지도 중심의 GIS 의 단점을 보완할 수 있다. 비디오 GIS 에서는 비디오 데이터에 위치정보를 포함함으로써 비디오가 지리정보와 연계되어 양방향 검색과 브라우징, 분석 등을 제공해 줄 수 있다. 본 논문에서는 비디오와 지도 정보를 통합하여 관리하고 공간정보를 구축할 수 있는 비디오 GIS 기술 및 공간데이터를 구축하는 방법을 제시하며 프로토타입 시스템 개발 결과 및 도로시설물 관리 분야에 적용한 결과를 제시한다.
본 논문에서는 주시각과 초점을 동시에 제어할 수 있는 수평이동방식 입체카메라를 설계/제작하고, 이를 자동으로 제어하기 위한 시차정보 추출 알고리즘을 제안하였다. 먼저 수평이동방식 입체카메라의 기하학적 구조를 분석하여 주시각과 초점 제어량 사이의 선형관계를 도출하였으며, 이를 근거로 주시각과 초점이 동시 제어되는 입체카메라를 설계/제작하였다. 그리고, 1차원 Cepstrum 필터를 이용한 시차정보 추출 알고리즘을 적용하여, 주시각과 초점이 동시에 자동 제어되는 입체카메라 시스템을 구현하였다. 제안한 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해 시차 추출시간 및 에러율에서 우수한 성능을 보임을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 입체카메라 시스템은 제어시간 및 에러율을 크게 줄여 자연스럽고 선명한 입체영상을 획득할 수 있게 하였으며, 입체카메라 조작을 단순화시킴으로서 사용자의 편리성을 추구하였다.
증강현실은 역사적 건조물이나 유물의 과거 시점의 모습, 환경, 혹은 관련 정보를 현재 실제 환경에 더하여 보여줄 수 있다는 장점이 있다. 문화유산 전시부분에서 증강현실 기술의 도입은 관람객에게 현실과 같은 현전감을 제공하고, 문화유산과 실제로 접촉하면서 생길 수 있는 훼손 요소를 줄여준다는 점에서 더욱 활발하게 요구되고 있다. 이러한 장점과 가치를 가지고 있음에도 불구하고 현재 국내에 가상현실 기반 문화유산콘텐츠 전시환경은 문화유산 콘텐츠를 단순히 증강해서 보여주거나 가이드 정도로 사용하는 등 매우 소극적인 행보를 보이고 있다. 국외의 다양한 성공적인 사례를 분석한 결과 완성도 높은 증강현실을 결합한 문화유산콘텐츠의 전시 시스템을 갖추기 위해서는 문화재에 스토리텔링을 더하는 아이디어와 함께 디스플레이, 센서 등의 기술 여건 개선, 와이파이 구축 등의 제반 시설이 동반되어야 할 것이다. 본 연구는 국내의 증강현실 기반의 문화유산콘텐츠 개발 역사가 짧고, 전시사례가 부족하다는 점에서 한계점을 가지나 추후 후속 연구를 통해 우리의 훌륭한 문화유산에 증강현실이 결합된 문화유산콘텐츠 전시사례들이 많이 나오기를 기대한다.
This study is to show the qualitative analytic methods of facial asymmetry with three-dimensional morphometry and find out asymmetry change resulted from enlarging three local regions. Steel balls (1.2mm in diameter) were attached in twenty seven landmarks of a symmetrical artificial human skull. This artificial human skull was used as experimental materials. Twelve different asymmetrical artificial human skulls were formed by gradually enlarging the mandibular body length, gonial angle, and ramus height of the left hemiface. From the three-dimensional morphometry of each skull type, nine local area measurements and three total sum area measurements(representing the mandibular area, maxillary area, and lower facial area) were acquired and made into the surface area asymmetry degree. Menton deviation itself was used as the surface area asymmetry degree while right-left percentages were used in the other measurements. These surface area asymmetry degrees were compared with each other to find out asymmetry change according to the degree of actual facial asymmetry. Through the statistical analysis, following results were obtained. The results were as follows: 1. Left maxillary area of artificial human skull was 7.13$\pm$0.26% larger while mandibular area was 4.14$\pm$0.12% smaller than each those of right hemiface. After all, left lower facial area was 1.44$\pm$0.07% larger than those of right hemiface.(n=7). 2. Among the reduce rates of surface area asymmetry degree resulted from enlarging three local regions, ramus height was similar to mandibular body length while it was bigger than those of gonial angle. 3. Among the increase rates of menton deviation resulted from enlarging the local regions, ramus height was the biggest, mandibular body length was the second and gonial angle was the smallest. These results suggest that three-dimensional morphometry can be used to qualitatively analyse facial asymmetry and the asymmetry degree is more influenced by enlarging the ramus height, mandibular body length than those of gonial angle.
하지혈관에 비해 상지혈관질환은 드물기 때문에 상지혈관계에 대한 실험적, 수치해석적 연구는 매우 드물다. 본 논문에서는 최초로 MRA 영상데이터로부터 한국 성인 왼팔의 혈관계, 상완동맥에서 1 mm 이상의 손가락동맥들에 이르는, 3차원 컴퓨터 모델을 제작하였다. 이 모델에 대해 수치해석을 수행하여 정상, 주기유동에 대한 속도장, 압력장을 계산하였고 주요 분지관에서의 유량분배와 벽전단응력 분포에 대해 분석하였다.
본 연구는 다운증후군을 가진 아동($9{\sim}12$세) 9명을 대상으로 12주간의 근력, 평형성, 보행 동작 훈련이 보행과 관련된 운동학적 특성에 미치는 효과를 규명하는 것이다. 근력, 평형성, 보행의 변화를 관찰하기 위해서 훈련이 시작되어 12주가 경과한 시점에서 사전 검사와 동일한 방법으로 보행의 운동학적 변인을 측정하였다. 보행의 운동학적 특성은 3차원 영상분석법을 통하여 산출하였다. 12주간의 근력, 평형성, 보행훈련 후에 골반의 회전이 감소하였으며, 무릎과 엉덩 관절의 굴곡이 증가하였으며, 다리를 스윙할 때 엉덩관절의 외전이 감소하였다. 또한, 분당 보폭 수가 증가하였으며 보폭은 감소하였다. 결론적으로 다운증후군 아동들은 12주간의 근력, 평형성, 보행훈련 후에 보행의 운동학적 변인이 향상되었다.
HRR(High Resolution Range) profile은 표적의 고유한 전자기학적 산란 특성을 1차원 레이더 영상으로 보여줄 뿐만 아니라, 잡음에 강인하면서 실시간으로 획득 가능하기 때문에 비행 표적을 식별하기 위한 레이더 신호로 많이 이용되고 있다. 하지만 HRR profile은 레이더와의 상대적인 각도에 대해 민감하게 변하기 때문에 하나의 표적에 대한 훈련 데이터베이스를 구축하려면 엄청난 양의 HRR profile이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 표적의 비행 기동 시나리오에 따른 훈련 데이터베이스 구축 방법을 기술한다. 이 방법을 사용하면 적은 양의 훈련 데이터베이스로도 높은 식별 성능을 얻을 수 있다.
The primary purpose of this study was to analyze the motion of the scaphoid, capitate, and lunate during dart-throwing motion by three-dimensional modeling. Five series of CT images of five normal right wrists were acquired from five motion steps from radial extension to ulnar flexion in the dart-throwing motion plane. Segmentation and three-dimensional modeling of bones from CT images was performed using Analyze. Distances among centroids of the scaphoid, capitate and lunate and angles between principal axes of three carpal bones were calculated to analyze the motion by using MATLAB. As the wrist motion changed from radial extension to ulnar flexion, the distance between two adjacent bones decreased. The scaphoid and lunate rotated less than the capitates during dart-throwing motion. This study reports the Three-dimensional in vivo measurement of carpal motion using CT images.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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