• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1573-1579
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• 2010

철도 운영을 효과적으로 지원하고 철도 서비스 이용자의 만족도를 높이고자 차지상간 무선통신시스템에 광대역 멀티미디어 기능을 추가하려는 요구가 꾸준히 증대되고 있다. 이에 따라 차지상간 통합 전송시스템에 대한 연구가 진행되고 있으며, 본 연구는 차지상간 통합 전송시스템에 필요한 무선 구간의 효율적 설계 및 서비스 모델 개발에 관한 것이다. 광대역 멀티미디어 서비스 관점에 본다면 서비스 무선 대역폭은 클수록 유리하다. 그러나 지하터널 환경에서 무선 대역폭을 높이는 것은 매우 큰 비용을 요구하게 되며, 무선 대역을 높여서 처리할 경우 수신기의 수신감도가 나빠지는 특성이 있다. 이에 따라 안정적인 서비스를 위하여 더 많은 무선국을 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 지하철 및 철도 환경에서 차지상간 통합 전송시스템에 필요한 최적의 서비스 무선 대역을 비용 대비 효율성 측면을 검토하여 도출하였다. 또한 이러한 검토 결과를 바탕으로 도출한 무선 대역에 가장 적합한 서비스 모델을 제시하였다. 차지상간 통합 시스템은 지하철에 시험 도입되어 전국적으로 확대 시행될 예정이다. 제시한 서비스 대역과 서비스 모델을 차지상간 통합 시스템에 적용함으로써 필요한 서비스 기능을 모두 수용하고, 비용 측면에서도 매우 효율적인 시스템이 가능해져 그 효과가 매우 클 것으로 기대된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제43권1호
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• pp.93-108
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• 2016

3D 프린팅 기술이 가장 많이 활용될 수 있는 분야의 하나가 의학분야이다. 3D 프린팅 기술은 최근들어 더욱 상업화되고 프린팅에 사용되는 재료 또한 생체친화성, 생분해성 고분자를 이용 가능하게 됨에 따라 생체의료분야에서의 활용성이 점차적으로 높아지고 있는 경향이다. 생체의료분야에서는 수술 모형을 제작하고 절제범위와 시술 후의 형태를 시술 전에 미리 확인하여 시술시간을 단축하고 부작용을 최소화하고 있으며 인공 골과 장기를 생산함으로써 이식에 따른 부작용을 감소시키고 있다. 또한 보청기, 의족 등 맞춤형 의료 보조용품을 생산하고 있다. 치의학 분야에도 크라운, 덴쳐 등의 보철 수복물 제작, 교정 장치 및 모델 제작, 임플란트 식립이나 외과 수술을 위한 수술용 가이드 제작 등 치과 의료기술을 한 차원 더 높일 수 있을 것으로 전망된다. 그러나 아직은 프린팅 재료(소재), 조형기술, CAD 관련 소프트웨어 기술, 생체안정성과 유효성 검증, 호환성과 표준화 등 해결해야 할 과제가 산적해 있있어 앞으로 이에 대한 지속적인 연구, 개발이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.770-777
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• 2017

BIM(Building Information Modeling)은 2000년대 들어서면서 기존의 CAD를 대신하여 통합정보모델로서의 관심과 기대를 받아왔다. 건설산업 전체 중에서 건축분야에서 먼저 활용되기 시작한 BIM기술은 토목분야에서는 상대적으로 늦게 도입이 되기 시작하였다. 그러나 정부에서 2020년부터 모든 SOC사업의 20%를 적용계획을 발표하는 등 토목사업에서의 도입은 가속화 될 것으로 예상된다. BIM을 성공적으로 도입하기 위해서는 통합적 설계정보에 대한 체계적인 구조와 이를 구현하는 기술이 뒷받침되어야 한다. 또한 건설사업에서 정보화는 많은 복잡한 요소들이 얽혀 있어 정보체계간의 관계 정립이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 토목사업에 BIM을 도입하기 위한 정보관계를 규명하여 통합정보를 구성하기 위한 프레임워크를 제시하고 이를 교량사업에 적용하여 그 효용성을 확인한다. 본 연구는앞으로 토목분야에서 WBS(Work Breakdown Structure)를 BIM에 도입하여 공정 및 공사비 관리를 통합적으로 수행하는데 활용될 수 있다. 또한 BIM을 도입하기 위한 정보체계의 표준화에 대한 방향제시를 통하여 앞으로 토목의 각 분야에서 BIM을 도입하는데 도움이 될 것이다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권6호
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• pp.427-436
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• 2009

디지털 가상 제조는, 생산 시스템의 요소를 컴퓨터상에서 모델링 하여 디지털 모델을 구성한 뒤, 3차원 CAD, 시뮬레이션 등의 관련 기술을 이용하여, 신속하고 효율적인 제품 개발과 생산 프로세스를 사전에 검증하여 지원하는 기술이다. 여기에 혼합현실 기술을 응용하면, 모든 개체 가 그래픽 객체들로만 표현된 순수한 가상환경 기반의 디지털 가상 제조 기술을 보완하여 좀 더 현실감이 있는 환경을 제공할 수 있으며, 동시 에 필요한 일부만 그래픽 객체로 표현하므로 모델링에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있다. 본 논문은 이러한 혼합현실 기술을 디지털 가상 제조 과정 중 가상 공정설비 배치 기술에 이용하면서, 현장에 이미 구축되어 있는 레가시(legacy) 데이터를 이용하는 방안을 제안한다. 이를 위 하여 혼합현실 기반 공정설비 배치 시스템에 적합한 현장의 레가시 데이터의 취득 방법과 가공 방법이 개발되었으며, 가공된 데이터를 기반으 로 시뮬레이션이 가능한 혼합현실 기반 디스플레이 시스템을 구축하였다. 개발된 혼합현실 기반 가상 공정설비 배치 시스템은, 실제 설비를 배 치하기 전에, 현장에서 그 위치와 적용성을 미리 검증함으로써, 설비 배치와 관련된 오류를 줄일 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.96-106
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• 2014

기존 학계의 FPGA 툴 연구는 단순한 가상 아키텍처 모델 가정에 의존해 왔다. 이러한 제약을 극복하기 위한 첫걸음으로 분석적 배치 및 배치 적법화의 기본 알고리즘들을 상용 FPGA의 아키텍처에 적용하는 실제 상황에서 발생되는 이슈들을 도출하여 대안을 제시한 후 그 효과를 평가하였다. 먼저, 코어 사용률이 낮은 FPGA에서 배치된 셀들의 무게 중심이 칩 중심에서 벗어나는 현상이 발생할 수 있는데 이 변위를 최소화하는 함수를 분석적 배치의 목적 함수에 추가하였다. 또한 배치 밀도 평가의 정확도를 높이기 위해 셀 종류별로 별도의 밀도 행렬을 사용하는 다층 분석, 그리고 자원이 매우 한정된 블록의 조기 고정 방안을 제안하였다. 그밖에, 슬라이스 내에서 두 개의 플립플롭이 제어 핀들을 공유하기 때문에 발생하는 호환성 문제를 개선하기 위한 플립플롭 사전 패킹도 제안하였다. 제안된 기법은 상용 FPGA 아키텍처를 정확하게 모델링하고 수정 개선할 수 있는 K-FPGA 패브릭 평가 툴킷을 근간으로 구현되었으며 12개의 실용 예제에 적용하여 기존 방식에 비해 평균적으로 배선길이 22%, 슬라이스 사용량 5%를 감축하는 효과를 확인하였다. 본 연구는 신규 FPGA 아키텍처 개발을 위한 최적화 CAD 툴 개발 연구의 기초가 될 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.552-557
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• 2020

RCS(Radar Cross Section)는 레이더 신호가 반사되어 수신되는 파장의 강도를 나타내는 가상의 영역이다. 함정의 RCS는 고유의 스텔스 성능을 나타내고 이 값이 곧 함정의 생존성을 나타내기 때문에 이를 감소시키기 위해 함정설계 단계부터 건조까지 다양한 분야에서 노력하고 있다. 함정의 RCS 값은 설계도면과 CAD 모델을 활용하여 예측할 수 있지만, 실제 운항 환경인 해상에서는 해수면 클러터(Clutter)와 다중경로 반사가 발생하므로 해상에서 RCS 값을 측정할 필요가 있다. 하지만 이러한 RCS 예측 값과 측정값은 사용자에게 단순한 상대적인 크기만 제공할 뿐 이를 활용할 방법에 대해서는 연구가 많이 진행되지 않았다. 본 논문에서는 함정의 실 운항환경에서 측정된 3차원 RCS 측정 데이터를 활용하여 함정에 다가오는 유도탄에 대응할 수 있는 기법을 연구하였다. 함정에서는 유도탄의 위치 정보를 추적하여 유도탄에서 바라보는 함정의 고각 및 방위각을 추정하게 되고, 이를 미리 측정된 3차원 RCS 측정값에 맵핑하여 RCS 값을 역산하게 된다. 또한, 유도탄의 이동 정보를 활용하여 유도탄이 바라보는 RCS를 미리 예측하고 이를 활용하여 함정의 기동 및 기만체계를 이용한 대응 계획을 제안하게 된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.543-553
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• 2008

최근의 제조 산업에서 제품개발 정보는 제품 수명주기 관리(PLM: Product Lifecycle Management) 시스템을 통하여 관리하고, 조달과 생산 계획에 관련된 통제는 전사적 자원관리(ERP: Enterprise Resource Planning), 생산 관리 시스템이 담당하고 있다. 특히, 효율적인 제품 개발과 시스템 구축 여부는 설계 및 생산, 원가 관리 전체에 걸쳐 영향을 미친다. 따라서 도면, 모델, 자재 정보 등 제품정보관리를 위한 PLM시스템의 역할이 매우 중요하게 여겨지고 있다. 이러한 PLM체계는 요구 사항 분석, 시스템 설계 그리고 기존 Data Migration 등 정보 시스템 개발 절차를 따라서 수행된다. PLM시스템은 전사적인 시스템 개발 과정에서 Prototype개발을 진행하여 구축 절차와 체계 설계를 검증하는 것이 효과적이다. 이 과정에서 PLM 아키텍처 및 제품 구조(Product Structure) 구성, PLM의 기능 개발을 수행한 후에 전체 시스템 설계 개발을 재 수행하는 것이 효과적이다. 본 연구에서는 조선 PLM구축에 필요한 절차와 체계 설계 방법을 제시하고, 이를 초기 기본 설계 단계에 적용하여 PLM구축 방법론을 제시하고자 한다. 초기 설계를 대상으로 요구사항을 도출하고, PLM의 아키텍처를 설계하였으며, 설계한 시스템을 Prototype형태로 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.155-162
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• 2014

본 논문에서는 아이소-지오메트릭 해석법을 이용하여 고주파수를 가지는 파워흐름 문제에 대하여 연속체 기반 형상 최적 설계를 수행하였다. 아이소-지오메트릭 기법을 형상 최적설계에 적용하면, CAD 기하 모델링에서 쓰이던 NURBS 기저 함수가 직접 쓸 수 있기에 정확한 기하학 정보가 수치계산에서 고려되고, 이에 따라 형상 최적설계 관점에서 볼 때, 전통적인 유한요소법에 비해 향상되고 부드러운 설계 섭동량을 가지는 설계 매개화가 가능하게 된다. 즉, 정확한 기하 모델이 응답 해석과 설계민감도 해석에 쓰이게 되고, 이에 따라 설계영역 전체에서 법선 벡터와 곡률이 연속적으로 되게 된다. 결과적으로 정밀한 민감도 해석이 가능하게 된다. 몇 가지 수치예제를 통하여 개발된 아이소-지오메트릭 설계민감도가 유한차분 설계민감도와 비교하여 정확성을 확인할 수 있었으며, 형상 최적설계 문제를 통해서 본 방법론을 적용하여 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 국산화 자체개발 내용 중 구조설계 및 해석결과 내용을 제시하였다. 상세 구조설계를 위해 3차원 CAD 프로그램을 이용하여 고 정밀도의 모델링을 수행하였고, 유한요소 기법을 이용하여 전산구조해석을 수행하였다. 코일링 암의 활용 목적에 맞추어 하역대상 케이블을 선박에서 케이블 탱크로 하역시 효과적으로 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러 부품을 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 원가절감을 달성하면서 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 장비 자체의 자중 및 하역 케이블 하중조건에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템의 과작동에 따른 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드의 운동 및 설치 지면의 경사도에 따른 전복 안전성 해석을 수행하였으며, 설치장소의 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 기존 수입품 코일링 암의 작동방식 개선과 독자적인 구조설계 및 해석 방법을 확립하였으며, 실제 국내 최초로 자체 개발된 제품의 현장설치 완료 및 하역작업의 효율적이고 정상적인 운영을 완료 및 검증하였다.

• 지질공학
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• 제27권2호
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• pp.119-124
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• 2017

대규모 불연속면의 굴곡도는 암반의 안정성을 판단하는 중요한 요소 중 하나이다. 그러나, 주로 실시하는 불연속면의 굴곡도 측정시험은 대형암반의 작은 코어를 채취하여 채취한 작은 코어의 굴곡도에 계수를 사용하여 대형 암반의 굴곡도를 환산하고 있다. 이러한 점을 보완하고자 3D Laser Scanner를 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 직접 측정하는 방안에 대해 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 3D Laser Scanner를 이용하여 실제 X,Y,Z의 좌표를 가지는 3D 모델을 구축하였고, CAD 프로그램을 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 산정한 데이터와 현장에서 Disc-Clinometer로 측정한 Data 결과를 비교 분석 하였다. 그 결과 Mean Dip과 Mean I 측정결과 모두 $1^{\circ}$ 이내로서 측정 장비의 기계오차 $1{\sim}2^{\circ}$ 사이에 속 하기 때문에 3D Laser Scanner를 이용한 데이터 취득 및 분석은 기존의 조사법을 보완할 수 있는 효율적이고 신뢰성 있는 조사법이라고 분석되었다.