• Biomedical Engineering Letters
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• 제8권4호
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• pp.337-344
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• 2018

Additive manufacturing (AM) is an alternative metal fabrication technology. The outstanding advantage of AM (3D-printing, direct manufacturing), is the ability to form shapes that cannot be formed with any other traditional technology. 3D-printing began as a new method of prototyping in plastics. Nowadays, AM in metals allows to realize not only net-shape geometry, but also high fatigue strength and corrosion resistant parts. This success of AM in metals enables new applications of the technology in important fields, such as production of medical implants. The 3D-printing of medical implants is an extremely rapidly developing application. The success of this development lies in the fact that patient-specific implants can promote patient recovery, as often it is the only alternative to amputation. The production of AM implants provides a relatively fast and effective solution for complex surgical cases. However, there are still numerous challenging open issues in medical 3D-printing. The goal of the current research review is to explain the whole technological and design chain of bio-medical bone implant production from the computed tomography that is performed by the surgeon, to conversion to a computer aided drawing file, to production of implants, including the necessary post-processing procedures and certification. The current work presents examples that were produced by joint work of Polygon Medical Engineering, Russia and by TechMed, the AM Center of Israel Institute of Metals. Polygon provided 3D-planning and 3D-modelling specifically for the implants production. TechMed were in charge of the optimization of models and they manufactured the implants by Electron-Beam Melting ($EBM^{(R)}$), using an Arcam $EBM^{(R)}$ A2X machine.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.1009-1029
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• 2023

도시 수목은 탄소를 저장하고 불투수면적을 감소시키는 도시 생태계의 중요 요소이며, 탄소 저장량 및 순환량 산정 시 주요 정보로 활용될 수 있다. 많은 선행 연구에서 항공 라이다 자료 및 인공지능 기법을 활용하여 고해상도 수목 정보를 산출하고 있으나, 항공 라이다 영상은 제공하는 플랫폼이 제한되어 있으며 비용적인 면에서도 한계가 다수 존재한다. 따라서 본 연구에서는 수원시를 대상으로 자료 취득이 용이한 고해상도 위성 영상인 Sentinel-2를 활용하여 기계학습 기반의 도시 내 수목 피복률(fractional tree canopy cover, FTC)을 추정하고자 하였다. Sentinel-2 시계열 영상으로부터 중앙값 합성을 수행하여 수원시 전역에 대한 단일 영상을 제작하여 활용하였다. 도시 내 토지 피복의 이질성을 반영하기 위하여, 30 m 격자내 10 m 해상도의 광학 지수의 평균 및 표준편차 값과 환경부 세분류 토지 피복 지도 기반 항목별 피복률을 계산하여 기계학습 모델의 입력 변수로 활용하였다. 총 4가지의 입력 변수 조합을 설정하여, 입력 변수 구성에 따른 FTC 추정 정확도를 비교 및 평가하였다. 광학 영상의 평균 정보만을 활용(Scheme 1)했을 때 보다 도시 내 이질적인 특성을 반영할 수 있는 표준 편차 및 피복률 정보를 모두 함께 고려(Scheme 4, S4)했을 때 향상된 성능을 나타낼 수 있었다. 검증용 자료에 대해 S4의 Random Forest (RF) 모델이 0.8196의 R², 0.0749의 mean absolute error (MAE), 및 0.1022의 root mean squared error (RMSE)로 전체 기계학습 모델 중에서 성능이 가장 높게 나타났다. 변수 기여도 분석 결과 광학 지수의 표준 편차 정보는 도시 내 복잡한 토지 피복 지역에 대해 높은 기여도를 나타내었다. 훈련된 S4 구성의 RF 모델을 수원시 전역에 대해 확장 적용하였을 때, 참조 FTC 자료에 대해 0.8702의 R², 0.0873의 MAE, 및 0.1335의 RMSE의 우수한 성능을 나타냈다. 본 연구의 FTC 추정 기법은 향후 다른 지역에 대한 적용성이 우수할 것으로 판단되며, 도시 생태계 탄소순환 파악의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제22권2호
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• pp.289-296
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• 1992

The purpose of this study was to evaluate and compare the shear bond strengths and failure sites of metal brackets bonded with chemically cured adhesive and light-cured adhesive. 10 brackets were bonded on prepared enamel surfaces with $Transbond^{circledR}$ (Unitek/3M; U.S.A.) light-cured orthodontic adhesive and another 10 brackets were bonded with $Ortho-one^{\circledR}$ (Bisco:U.S.A.) chemically cured orthodontic adhesive. 24 hours after bonding, the Instron universal testing machine was used to measure the shear bond strengths. The failure sites were examined under streoscopic microscope. The results were as follows: 1 . The mean shear bond strength of metal brackets bonded with light-cured adhesive was lower than that of metal brackets bonded with chemically cured adhesive, but the difference was not statistically significant (p < 0.05). 2. Regardless of the type of adhesives, the brackets were failed primarily at the bracket base-adhesive interface. 3. Bonding of metal brackets with light-cured adhesive is considered to be clinically acceptable.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.8-14
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• 2006

The important function of Ball-Stop part is to operate power shift using suitable pneumatic force for vehicle with more than 5 ton when a driver changes gear. In this paper, we have applied the concept of the DFSS(Design for Six Sigma) to robust design of Ball-Stop part. First, we have found the control factors which could mainly influence the performance of the Ball-Stop part. The simulations of contact between head and detent pin was performed to evaluate effect of control factors according to DOE(Design of experiment) by using $ADAMS^{(R)}$. Finally, we have obtained optimal levels of each factors using $MINITAB^{(R)}$. Through the comparison of the result of optimized design with one of inintial design, we have verified the usefulness of DFSS method which can be applied to robust design of mechanical systems.

• 정보과학회 논문지
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• 제45권3호
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• pp.280-287
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• 2018

최근 추천시스템과 데이터 분석 분야에서 고차원 형태의 텐서를 이용하는 연구가 증가하고 있다. 이는 고차원의 데이터인 텐서 분석을 통해 더 많은 잠재 요소와 잠재 패턴을 추출가능하기 때문이다. 그러나 고차원 형태인 텐서는 크기가 방대하고 계산이 복잡하기 때문에 텐서 분해를 통해 분석해야한다. 기존 텐서 도구들인 rTensor, pyTensor와 MATLAB은 단일 시스템에서 작동하기 때문에 방대한 양의 데이터를 처리하기 어렵다. 하둡을 이용한 텐서 분해 도구들도 있지만 처리 시간이 오래 걸린다. 따라서 본 논문에서는 인 메모리 기반의 빅데이터 시스템인 아파치 스파크를 기반으로 하는 텐서 분해 도구인 S-PARAFAC을 제안한다. S-PARAFAC은 텐서 분해 방법 중 PARAFAC 분해에 초점을 맞춰 아파치 스파크에 적합하게 변형하여 텐서 분해를 빠르게 분산 처리가능 하도록 하였다. 본 논문에서는 하둡을 기반의 텐서 분해 도구와 S-PARAFAC의 성능을 비교하여 약 4~25배 정도의 좋은 성능을 보였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.1-26
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• 2013

이 연구는 기계설계 분야의 중견엔지니어 한 사람을 중심으로 그가 수행하는 구체적인 과업은 무엇이며 그와 관련하여 이루어지는 학습은 무엇인지, 일터에서 이루어지는 직무관련 학습의 맥락은 무엇인지 내러티브 연구방법에 의해 탐구하였으며, 이것이 공학교육에 주는 시사점을 논의하였다. 연구결과 연구참여자는 취업 후 수입대체를 위한 초창기 반도체 검사장비 개발을 위해 독립적으로 개발할 장비에 관한 기초지식을 습득하고 장비의 개념설계를 하였으며, 볼 타입 반도체 검사장비개발 동료들과 함께 장비의 구체설계를 하였고, 근무하던 회사의 폐업 후 잔류 엔지니어들과 함께 창업, 인터뷰 당시 이 기업의 경영자로 일하였다. 그가 엔지니어로서 수행한 주요 실무는 공학적 문제해결이었으며, 비형식적 학습의 과정이었다. 그는 실무수행 과정에서 프로젝트 관리, 자기주도적 과업수행, 기능분석, 추론과 검증, 긴밀한 협동, 대화와 토론, 시행착오, 암묵적 경험지식의 체계화, 총체적 사고, 환경변화의 지각과 기술수요 예측, 인간관계와 업무의 조화, 리더십 등을 경험하였다. 이를 바탕으로 공학교육이 프로젝트 학습, 자기주도적 학습, 대화와 토론 능력 교육을 위한 협동학습, 성찰학습, 실무적 경험을 이론화하는 학습, 인간관계와 리더십 교육 등을 강화해야 한다는 시사점을 얻었다.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제4권1호
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• pp.54-67
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• 2005

This paper provides an evaluation of an optimization-based, multiple-input double-output (MIDO) run-to-run (R2R) control scheme for general semiconductor manufacturing processes. The controller in this research, termed adaptive dual response optimizing controller (ADROC), can serve as a process optimizer as well as a recipe regulator between consecutive runs of wafer fabrication. In evaluation, it is assumed that the equipment model could be appropriately described by a pair of second-order polynomial functions in terms of a set of controllable variables. Of practical relevance is to consider a drifting effect in the equipment model since in common semiconductor practice the process tends to drift due to machine aging and tool wearing. We select a typical application of R2R control to chemical mechanical planarization (CMP) in semiconductor manufacturing in this evaluation, and there are five different CMP process scenarios demonstrated, including mean shift, variance increase, and IMA disturbances. For the controller, ADROC, an on-line estimation technique is implemented in a self-tuning (ST) control manner for the adaptation purpose. Subsequently, an ad hoc global optimization algorithm based on the dual response approach, arising from the response surface methodology (RSM) literature, is used to seek the optimum recipe within the acceptability region for the execution of next run. The main components of ADROC are described and its control performance is assessed. It reveals from the evaluation that ADROC can provide excellent control actions for the MIDO R2R situations even though the process exhibits complicated, nonlinear interaction effects between control variables, and the drifting disturbances.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-101
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• 2008

At 21st century, material development concepts were changed to fulfill the environmental friendly demands. This study is to study the effect of pressurized nitrogen gas and manganese in high nitrogen austenitic stainless steel(HNS) in which N and Mn elements substitute the nickel element. 100kg HNS ingots were made by Pressurized Vacuum Induction Melting(P-VIM) and were forged according to free forging process. As forged HNS were hot and cold rolled by pilot scale rolling machine. Depending on the rolling condition, the mechanical properties of HNS were changed. The roll thrust and sheet folding showed asymmetry condition between work and drive side during cold and hot rolling. The purpose of this study are to improve workability the hot and cold rolling machine and to set the conditions for establishing the rolling process.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1509-1518
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• 2017

Although several methods have been used to assess the pain levels, few practical methods for classifying presence or absence of the pain using pattern classifiers have been suggested. The aim of this study is to design an pattern classifier that classifies the presence or absence of the pain using electrocardiogram (ECG). We measured the ECG signal from 10 subjects with the painless state and the pain state(Induced by mechanical stimulation). The 10 features of heart rate variability (HRV) were extracted from ECG - MeanRRI, SDNN, rMSSD, NN50, pNN50 in the time domain; VLF, LF, HF, Total Power, LF/HF in the frequency domain; and we used the features as input vector of the pattern classifier's artificial neural network (ANN) / support vector machine (SVM) for classifying the presence or absence of the pain. The study results showed that the classifiers using ANN / SVM could classify the presence or absence of the pain with accuracies of 81.58% / 81.84%. The proposed classifiers can be applied to the objective assessment of pain level.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제27권2호
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• pp.97-106
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• 2002

이 연구는 채소의 생산에서 가장 많은 노동력이 소요되고 단순ㆍ반복적인 결속작업의 기계화기술을 개발하기 위하여 수행되었다. 본 논문은 이 연구의 제1보로서 채소의 결속작업실태를 조사분석하여 결속기의 개발방향을 설정하고, 채소의 이송 및 결속끈의 공급장치를 개발한 결과를 수록한 것이다. 채소의 결속작업은 철심이 내장된 끈을 사용하여 타원형으로 결속하고 있었으며, 작업자가 경험적으로 계량하여 결속된 단의 크기는 작물별 차이는 있으나 동일 작물에서 작업자간 차이는 없는 것으로 나타났다. 따라서 결속기는 작업자가 채소를 공급하면 일정 길이의 결속끈을 사용하여 타원형으로 결속하여 배출하는 방식으로 개발한 필요성이 있다고 생각된다. 이를 위해서 결속기는 작업자가 채소를 용이하게 공급할 수 있으며 결속장치까지 흐트러짐이 없이 이송하는 채소의 이송장치, 결속끈의 길이를 조절하여 공급하는 결속끈의 공급장치, 이송된 채소를 결속끈을 꼬아서 타원형으로 결속하는 결속장치 등으로 구성되어야 할 것이다. 채소의 이송장치는 작업자가 채소의 일정량을 용이하게 공급할 수 있도록 폭의 조절이 가능한 트레이를 체인콘베이어에 부착한 구조, 결속끈의 공급장치는 압축력이 걸려 있는 우레탄 재질의 구동 및 종동롤러로 원하는 길이의 결속끈을 피딩하면 칼날로 절단하는 구조로 개발하였다.