• International journal of advanced smart convergence
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• 제6권4호
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• pp.88-95
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• 2017

The conventional scan methods are based on a laser scanner and a depth camera, which requires high cost and complicated post-processing. Whereas in photometric scanning method, the 3D modeling data is acquired through multi-view images. This is advantageous compared to the other methods. The quality of a photometric 3D model depends on the environmental conditions or the object characteristics, but the quality is lower as compared to other methods. Therefore, various methods for improving the quality of photometric scanning are being studied. In this paper, we aim to investigate the effect of illumination conditions on the quality of photometric scanning data. To do this, 'Moai' statue is 3D printed with a size of $600(H){\times}1,000(V){\times}600(D)$. The printed object is photographed under the hard light and soft light environments. We obtained the modeling data by photometric scanning method and compared it with the ground truth of 'Moai'. The 'Point-to-Point' method used to analyseanalyze the modeling data using open source tool 'CloudCompare'. As a result of comparison, it is confirmed that the standard deviation value of the 3D model generated under the soft light is 0.090686 and the standard deviation value of the 3D model generated under the hard light is 0.039954. This proves that the higher quality 3D modeling data can be obtained in a hard light environment. The results of this paper are expected to be applied for the acquisition of high-quality data.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권2호
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• pp.73-80
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• 2014

상기도 내의 약물 전달을 알아보기 위하여 구강 호흡 시 공기유동에 대한 수치해석을 수행하였다. 상기도는 구강과 후두, 기관과 기관지로 구성되어 있다. 정밀 촬영한 CT 데이터로부터 의료영상 소프트웨어(Mimics)를 이용한 구분(segmentation)과 세심한 표면처리를 통하여 해부학적으로 정확한 모델을 만들 수 있었다. 이 3차원 컴퓨터 모델을 이용하여, 구강에서 기관지의 2번째 분지까지 이르는 유로의 수치 모델을 제작하였다. 수치해석은 상용 소프트웨어인 ANSYS/Fluent를 이용하여 계산하였다. 본 연구에 사용된 모델은 노즐이 부착되지 않은 상태에서 초당 250 mL를 흡입하는 정상 구강호흡 모델과 입구에 각각 20 mL/s, 40 mL/s, 60 mL/s의 유량을 갖는 노즐을 장착한 모델을 사용하였다. 전산 유동가시화 결과로부터, 노즐의 유량을 증가시킬수록 선회류의 발생 정도가 증가하여 구강 내 약물의 잔류 량은 증가하지만, 기관/기관지에 약물 도표는 균일하게 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.585-592
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• 2014

본 논문에서는 도마뱀 로봇 설계를 위한 생체운동 모사 다물체 동역학 시뮬레이터가 개발되었다. 시뮬레이터에 사용된 다물체-기구 동역학 모델은 상용 소프트웨어인 RecurDyn 에 쿠반에놀 도마뱀의 모션 캡쳐 데이터와 Micro-CT 데이터를 적용하여 생성되었다. 다양한 도마뱀의 보행 운동 특성 해석을 위해서 생체운동 시뮬레이터는 궤적 생성모듈, 역기구학 모듈, 역동역학 모듈로 구성된다. 궤적생성 모듈은 도마뱀의 속도에 따른 척추운동과 발 궤적을 생성한다. 또한, 도마뱀 로봇 설계를 위해서 역기구학을 통한 관절 각도 계산과 그를 통한 역동역학 해석으로 이동속도에 대한 요구 조인트 구동력을 생성한다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제38권6호
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• pp.332-336
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• 2012

Objectives: This study sought to evaluate fixation methods and determine the best method for the postoperative stabilization of maxillary osteotomy. For our analysis we performed a three-dimensional finite element analysis of stress distribution on the plate, screw, and surrounding bone, as well as displacement onto the plate. Materials and Methods: We generated a model using synthetic skull scan data; an initital surface model was changed to a solid model using software. Modified anterior segmental osteotomy (using Park's method) was made using the program, and four different types of fixation methods were used. An anterior load of 100 N was applied on the palatal surface of two central incisors. Results: The Type 1 (L-shaped) fixation method gave stresses of 187.8 MPa at the plate, 45.8 MPa at the screw, and 15.4 MPa at the bone around the plate. The Type 2 (I-shaped) fixation method gave stresses of 186.6 MPa at the plate, 75.7 MPa at the screw, and 13.8 MPa at the bone around the plate. The Type 3 (inverted L-shaped) fixation method gave stresses of 28.6 MPa at the plate, 29.9 MPa at the screw, and 15.3 MPa at the bone around the plate. The Type 4 (I-shaped) fixation method gave stresses of 34.8 MPa at the plate, 36.9 MPa at the screw, and 14.9 MPa at the bone around the plate. The deflection of the plates for the four fixation methods was 0.014 mm, 0.022 mm, 0.017 mm, and 0.018 mm, respectively. Conclusion: The Type 3 (inverted L-shaped) fixation method offers more stability than the other fixation methods. We therefore recommend this method for the postoperative stabilization of maxillary osteotomy.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제38권5호
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• pp.271-275
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• 2012

Objectives: This study evaluated a range of fixation methods to determine which is best for the postoperative stabilization of a mandibular osteotomy using three-dimensional finite element analysis of the stress distribution on the plate, screw and surrounding bone and displacement of the lower incisors. Materials and Methods: The model was generated using the synthetic skull scan data, and the surface model was changed to a solid model using software. Bilateral sagittal split ramus osteotomy was performed using the program, and 8 different types of fixation methods were evaluated. A vertical load of 10 N was applied to the occlusal surface of the first molar. Results: In the case of bicortical screws, von-Mises stress on the screws and screw hole and deflection of the lower central incisor were minimal in type 2 (inverted L pattern with 3 bicortical repositioning screws). In the case of plates, von-Mises stress was minimal in type 8 (fixation 5 mm above the inferior border of the mandible with 1 metal plate and 4 monocortical screws), and deflection of the lower central incisor was minimal in types 6 (fixation 5 mm below the superior border of the mandible with 1 metal plate and 4 monocortical screws) and 7 (fixation 12 mm below the superior border of the mandible with 1 metal plate and 4 monocortical screws). Conclusion: Types 2 and 6 fixation methods provide better stability than the others.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.488-493
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• 2011

한국과학기술정보연구원과 가톨릭대학교 의과대학 가톨릭응용해부연구소에서는 척추 연구자들이 쉽게 사용할 수 있는 기초 자료를 구축하고 있다. 척추 형상 정보를 제공하기 위해 60-80대 기증시신 20여 표본을 활용하여 고해상도 척추 (whole spine) CT (pixel dimension : 0.4x mm, thickness: 0.6mm)를 촬영하고 이를 3차원 모델링 소프트웨어(Mimics, Ver.14, Materialise, Belgium)를 사용하여 3차원 형상 모델(shell model, STL format)로 구축하고, 목, 등, 허리 척추의 주요 부위를 계측하여 수치화 하였다. 시신기반 자료의 한계를 극복하기 위해 고령자 호발 질환을 중심으로 대상 환자를 선정하여 X-Ray, CT, BMD 자료를 구축하여 보강하고 있다. 물리적 성질 정보 구축은 기증시신 10여 표본을 활용하여 임상적, 물리적 골밀도를 측정하고, 목척추(cervical), 등척추(thoracic), 허리척추(lumbar) 부분의 굽힘-폄(flexion-extension), 가쪽 굽힘(lateral bending), 회전(torsion), 압축(body/disc compression) 시험을 수행하여 작용력과 굽힘량의 관계를 구축하고 있다. 구축된 물성 시험 결과는 형상 모델과 함께 제공되어 자료의 활용도를 높이고 있으며, 이를 이용하여 한국인 특성이 반영된 척추 관련 연구 및 제품 개발에 활용 될 수 있다.

• 전기화학회지
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• 제14권3호
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• pp.138-144
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• 2011

본 연구에서는 순환전위법으로 발생되는 전기화학적 신호를 모사하기 위한 전산프로그램을 구현하여, 전극주변에서 발생하는 전자 및 이온의 전달현상을 해석하였다. 물질확산이 지배적인 계에 대하여 반무한 확산모델과 전극반응만을 고려하여 지배방정식과 경계조건을 설정하였다. 순환전위법의 수치해를 구하기 위하여 양함수 유한차분법을 적용하였으며, MATLAB을 이용하여 프로그램을 작성하였다. 10 mM의 $K_3Fe(CN)_6$와 0.1 M KCl 전기화학계를 이용하여 ITO glass 전극에서 순환전위법을 실시하여 실험의 결과와 수치해를 비교하였다. 본 연구에서 구현된 프로그램은 실험 결과를 전반적으로 잘 예측하고 있으며, 특히 주사속도가 낮을수록 실험결과들이 수치해에 보다 근접하고 있었다. 주사속도에 부가하여 순환전위법에서 전극면적, 전극반응속도상수 그리고 전자이동수의 영향들을 정량적으로 고려할 수 있었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.53-61
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• 2019

토석류의 발생은 산악지역에 위치한 도로나 주택가에 심각한 위험을 초래하며 많은 재산의 손실을 발생시킨다. 본 연구에서는 산악지역에서 발생한 토석류를 모의하기 위해 2개의 유역을 선정하고 공간자료를 구축하였다. 첫 번째 유역의 경우 지상 LiDAR를 활용하여 토석류 발생 구간을 스캔하고 지형 자료를 구축하였으며 두 번째 유역의 경우는 드론을 활용하여 유역의 퇴적부를 촬영하고 DSM(Digital surface model)을 생성하였다. 그리고 토석류 발생이 하류부에 미치는 영향을 분석하기 위해 2차원 상용 모델인 FLO-2D를 사용하여 토석류의 흐름 영역을 시뮬레이션하고 지상 LiDAR 및 드론 측정데이터의 퇴적부와 비교분석하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제40권2호
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• pp.153-158
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• 2015

Purpose: The research presented in this paper applied the chemometric analysis to the near-infrared spectral data from line-scanned hyperspectral images of beef and fish meals in animal feeds. The chemometric statistical models were developed to distinguish beef meals from fish ones. Methods: The meal samples of 40 fish meals and 15 beef meals were line-scanned to obtain hyperspectral images. The spectral data were retrieved from each of 3600 pixels in the Region of Interest (ROI) of every sample image. The wavebands spanning 969 nm to 1551 nm (across 176 spectral bands) were selected for chemometric analysis. The partial least squares regression (PLSR) and the principal component analysis (PCA) methods of the chemometric analysis were applied to the model development. The purpose of the models was to correctly classify as many beef pixels as possible while misclassified fish pixels in an acceptable amount. Results: The results showed that the success classification rates were 97.9% for beef samples and 99.4% for fish samples by the PLSR model, and 85.1% for beef samples and 88.2% for fish samples by the PCA model. Conclusion: The chemometric analysis-based PLSR and PCA models for the hyperspectral image analysis could differentiate beef meals from fish ones in animal feeds.

• 한국의류산업학회지
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• 제12권4호
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• pp.467-476
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• 2010

The purpose of this study was to develop a plausible methodology based on experimental data how to set up darts and split lines on 3D parametric body dressed with tight-fit garment. The results were as following: Through the process of making convex hull, the concave parts were straightened to make a convex hull, especially in the center part of bust, under breast part and scapular part. To figure out the optimum positions of darts and split lines, the inflection points of curve ratio were searched along the horizontal polylines of waist and bust. This procedures produced reliable results with low deviation. Using Rapidform, CATIA and Unigraphics, six patches of bodice patterns were drawn and aligned. Paired t-test results showed the outline and area between 3D surface and 2D were not significantly different, meaning this method could be adaptable when flattening 3D surfaces. The amount of waist dart measured on the pattern showed that the highest portion was allocated on 2nd dart(back), followed by 1st dart(back), 1st dart(front), 2nd dart(front)/side dart, and center back dart. A series of findings suggested that curve ration inflection point could be used as a guide to set up darts and split line on 3D parametric model with low deviation.