• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.573-590
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• 2020

본 논문에서는 국제공동연구인 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G의 연구 현황과 현재까지 수행된 benchmark 해석 결과를 소개하였다. Task G의 명칭은 'Safety ImplicAtions of Fluid Flow, Shear, Thermal and Reaction Processes within Crystalline Rock Fracture NETworks(SAFENET)'로, 결정질 암반 내 균열의 생성과 성장 메커니즘 및 균열에서 발생하는 열-수리-역학적 복합거동을 해석하기 위한 수치해석기법을 개발하는 데에 목표가 있다. Task G의 첫 번째 연구 테마는 결정질 암석 내 단일 균열의 역학적 거동에 대한 해석해(analytical solution)를 바탕으로 각 연구팀의 수치모델링기법을 개발 및 검증하는 Benchmark 해석이다. 본 연구에서는 3차원 입자기반 개별요소모델을 이용하여 단일 균열을 포함한 암석의 역학적 거동 특성을 모델링하고자 하였다. 이 모델에서는 상호독립적으로 거동하는 개별입자의 집합체를 통해 암석의 구조적 특징을 모사하고, 입자와 입자간 접촉에서 발생하는 역학적 거동을 개별요소해석모델인 3DEC을 통해 계산하게 된다. 해석 결과, 도메인의 경계응력으로 인해 균열에 유도되는 수직응력과 전단응력 수준은 변위 구속과 응력 재배치로 인해 이론적인 수치보다 낮게 나타났다. 그러나 수치모델에서 계산된 수직변위와 전단변위는 실제 균열의 유도 응력을 통해 추정된 해석해와 비교할 때 상당히 유사한 결과를 보였으며 균열의 응력-변위 관계를 합리적으로 재현할 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 다양한 조건의 실내시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.509-518
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• 2020

본 연구에서는 실제 지질구조를 반영한 실규모 수치해석을 효율적으로 수행하고자 탐사 자료를 바탕으로 한 메쉬 생성, 해석수행, 결과분석을 위한 후처리의 일련의 과정을 포함한 해석 플랫폼을 구축하였다. 해석 플랫폼 구축을 위하여 연구자의 필요에 따른 코드 수정 및 다양한 수치해석 프로그램과 호환이 가능할 수 있도록 소스코드가 공개되어 있는오픈소스 프로그램을 활용하였다. 먼저 드론을 활용하여 촬영한 탐사 정보를 바탕으로 3차원 모델을 획득한 후, 오픈소스 3차원 창작 소프트웨어인 Blender를 활용하여 도메인의 메쉬 밀도를 해석 가능한 수준으로 조정하였다. 다음 단계로는 유한요소 메쉬 생성 프로그램인 Gmsh를 활용하여 도메인 내부에 사면체 기반의 메쉬를 생성하여 3차원 모델을 생성하였다. Gmsh를 통해 획득된 메쉬 정보를 수치해석 프로그램에 활용하기 위해서 메쉬 생성 규약에 적합하도록 변환하는 과정이 필요하며, 이는 Python을 통해 코드를 작성하여 수행하였다. 안정성 해석이 완료된 뒤에는 자료의 후처리 작업을 위해 시각화 및 데이터 분석 프로그램인 ParaView를 활용하여 다양한 시각화 자료를 생성하였다. 구성된 플랫폼의 활용성을 확인하기 위해 드론 탐사자료를 바탕으로 생성한 실규모 독도 모델을 대상으로 예비 안정성 분석을 성공적으로 수행하였으며, 예비해석을 통해 구축된 해석플랫폼이 향후 다양한 해석 과정에 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.63-71
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• 2021

드론 자율비행 기술 중 장애물 회피는 드론이나 주변 환경의 손상을 방지하고 위험을 예방할 수 있도록 하는 매우 중요한 기술이다. LiDAR 센서 기반 장애물 회피방식은 비교적 높은 정확도를 보여 최근 연구에서 많이 활용되고 있지만, 단가가 높고 시각 정보에 대한 처리 능력이 제한적인 단점이 있다. 따라서 본 논문은 단가가 상대적으로 저렴하고 시각 정보를 이용한 확장성이 높은 카메라 기반 PPO(Proximal Policy Optimization) 강화학습을 이용한 드론의 장애물 회피 알고리즘을 제안한다. 3차원 공간상의 학습환경에서 드론, 장애물, 목표지점 등을 무작위로 위치시키고, 가상 카메라를 이용하여 전면에 설치된 스테레오 카메라를 통해 스테레오 영상정보를 얻은 다음 YOLOv4Tiny 객체검출을 수행한다. 그리고 난 후 스테레오 카메라의 삼각측량법을 통해 드론과 검출된 객체간의 거리를 측정한다. 이 거리를 기반으로 장애물 유무를 판단하고, 만약 장애물이면 패널티를 책정하고 목표지점이면 보상을 부여한다. 본 방법을 실험한 결과 카메라 기반 장애물 회피 알고리즘은 LiDAR 기반 장애물 회피 알고리즘과 비교하여 충분히 비슷한 수준의 높은 정확도와 평균 목표지점 도달시간을 보여 활용 가능성이 높음을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.195-212
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• 2022

본 연구는 키네틱 타이포그래피의 원리와 한자의 특징을 근거로 중국의 '24절기'주제의 다이나믹 포스터를 연구 대상으로 선정하고 정성 방법을 통해 한자 키네틱 타이포그래피의 표현 유형을 분석한다. 다이나믹 포스터 디자인 중 한자의 시각 표현 법칙을 정리한다. 24절기 다이나믹 포스터가 디자인한 한자 표현은 6가지 유형으로 나눠 각기 다른 것으로 나타났다. 그중에 그리기 유형의 시각적 표현 규칙은 문자의 구조 형태 표현, 결합 유형의 시각적 표현 규칙은 문자의 필획과 텍스처 형태간의 연관성, 형성 유형의 시각적 표현 규칙은 필획의 변형, 변환 유형의 디자인 기법은 문자의 해체, 치환 유형의 시각적 표현 규칙은 시뮬레이션을, 회전 유형의 시각적 표현 규칙은 시각적 입체감과 공간감을 제시한 부분의 의의가 있어 보이다. 본 연구는 다이나믹 포스터에 나타난 한자 표현에 기초적인 자료와 분석논리를 제공하여 한자 키네틱 타이포그래피관련 연구가 부족한 점을 보완 하며 한자 키네틱 타이포그래피 구조 및 다이나믹 포스터 디자인 관련 분야에 참고가 될 것으로 기대된다.

• 한국측량학회지
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• 제39권6호
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• pp.491-496
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• 2021

지하시설물에 따른 안전과 지하정보의 활용이 점차 부각되고 있는 현대 시대에 맞추어, 국가는 더욱 정밀하고 정확한 지하공간정보 확보 및 활용을 추진하고 있다. 앞으로는 국토교통부에서 구축 중인 15종(지하시설물 6종, 지하구조물 6종, 지반 3종) 지하공간통합지도를 적극 활용하여, 국가안전 및 지하공사 편의성 향상을 위해 많은 기여를 할것으로 예상된다. 하지만 현장담당자가 모바일기기로 지하공간통합지도를 요청할 때, 대용량의 지하공간통합지도가 무선구간에서 빠르게 전송되어 서비스되지 않는다면, 현장담당자에게 불편을 초래하고, 업무 지연을 유발한다. 본 논문에서는 현장담당자가 최소한의 정보교환으로 타일링된 지하공간통합지도를 신속하게 전송 서비스 받을 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. 따라서 고속 모바일용 지하공간통합지도 전송을 위한 데이터셋에 맞춤으로 타일링체계를 구성한다. 아울러 모바일용 지하공간통합지도 데이터에 대한 전송체계를 설정하고, 현장 지하공간통합지도 전용 TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) 기반 공간정보 타일링 전송 프로토콜을 개발한다.

• Computers and Concrete
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• 제31권4호
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• pp.337-348
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• 2023

Shear wall is commonly used as a lateral force resisting system of concrete mid-rise and high-rise buildings, but it brings challenges in providing relatively large space throughout the building height. For this reason, the structure system where the upper structure with bearing, non-bearing and/or shear walls that sits on top of a transfer plate system supported by widely spaced columns at the lower stories is preferred in some regions, particularly in low to moderate seismic regions in Asia. A thick reinforced concrete (RC) plate has often been used as a transfer system, along with RC transfer girders; however, the RC plate becomes very thick for tall buildings. Applying the post-tensioning (PT) technique to RC plates can effectively reduce the thickness and reinforcement as an economical design method. Currently, a simplified model is used for numerical modeling of PT transfer plate, which does not consider the interaction of the plate and the upper structure. To observe the actual behavior of PT transfer plate under seismic loads, it is necessary to model whole parts of the structure and tendons to precisely include the interaction and the secondary effect of PT tendons in the results. This research evaluated the seismic behavior of shear wall-type residential buildings with PT transfer plates for the condition that PT tendons are included or excluded in the modeling. Three-dimensional finite element models were developed, which includes prestressing tendon elements, and response spectrum analyses were carried out to evaluate seismic forces. Two buildings with flat-shape and L-shape plans were considered, and design forces of shear walls and transfer columns for a system with and without PT tendons were compared. The results showed that, in some cases, excluding PT tendons from the model leads to an unrealistic estimation of the demands for shear walls sit on transfer plate and transfer columns due to excluding the secondary effect of PT tendons. Based on the results, generally, the secondary effect reduces shear force demand and axial-flexural demands of transfer columns but increases the shear force demand of shear walls. The results of this study suggested that, in addition to the effect of PT on the resistance of transfer plate, it is necessary to include PT tendons in the modeling to consider its effect on force demand.

• 터널과지하공간
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• 제33권3호
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• pp.189-207
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• 2023

In the present study, the thermoshearing experiment on a rough rock fracture were modeled using a three-dimensional grain-based distinct element model (GBDEM). The experiment was conducted by the Korea Institute of Construction Technology to investigate the progressive shear failure of fracture under the influence of thermal stress in a critical stress state. The numerical model employs an assembly of multiple polyhedral grains and their interfaces to represent the rock sample, and calculates the coupled thermo-mechanical behavior of the grains (blocks) and the interfaces (contacts) using 3DEC, a DEM code. The primary focus was on simulating the temperature evolution, generation of thermal stress, and shear and normal displacements of the fracture. Two fracture models, namely the mated fracture model and the unmated fracture model, were constructed based on the degree of surface matedness, and their respective behaviors were compared and analyzed. By leveraging the advantage of the DEM, the contact area between the fracture surfaces was continuously monitored during the simulation, enabling an examination of its influence on shear behavior. The numerical results demonstrated distinct differences depending on the degree of the surface matedness at the initial stage. In the mated fracture model, where the surfaces were in almost full contact, the characteristic stages of peak stress and residual stress commonly observed in shear behavior of natural rock joints were reasonably replicated, despite exhibiting discrepancies with the experimental results. The analysis of contact area variation over time confirmed that our numerical model effectively simulated the abrupt normal dilation and shear slip, stress softening phenomenon, and transition to the residual state that occur during the peak stress stage. The unmated fracture model, which closely resembled the experimental specimen, showed qualitative agreement with the experimental observations, including heat transfer characteristics, the progressive shear failure process induced by heating, and the increase in thermal stress. However, there were some mismatches between the numerical and experimental results regarding the onset of fracture slip and the magnitudes of fracture stress and displacement. This research was conducted as part of DECOVALEX-2023 Task G, and we expect the numerical model to be enhanced through continued collaboration with other research teams and validated in further studies.

• 감성과학
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• 제25권4호
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• pp.129-138
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• 2022

음성 어시스턴트가 차량에 탑재되기 시작하면서, 차량의 조형적 특징과 음성 어시스턴트간의 연관성이 중요해지고 있다. 본 연구는 자동차에 적용된 음성 어시스턴트와 외관의 조화스러움에 대하여 공통된 감성적 특징을 기반으로 살펴보고자 하였다. 12가지 차량 이미지와 6가지의 음성 어시스턴트에 대해 15종의 형용사를 바탕으로 감성 평가를 실시하였다. 실험은 온라인 개별 인터뷰로 진행되었으며, 총 24명의 대학생이 참여하였다. 참여자들은 각 자극물을 대표하는 감성 형용사 3종을 1, 2, 3위로 평가하고, 선정 이유에 대한 간단한 인터뷰를 진행하였다. 설문 결과에 대해 주성분분석을 수행하여 2개의 주요 요인을 추출한 뒤, 각 요인을 축으로 하여 자극물을 분포시켰다. 분포도를 바탕으로 감성적 특징을 도출하고자 계층적 군집 분석을 수행하였다. 주성분 분석 결과 자동차 이미지와 음성 어시스턴트를 설명하는 감성적 차원으로 "편안한-급진적인"과 "가벼운-무거운"이 추출되었다. 두 차원을 바탕으로 자극물들을 분포시킨 결과, 자동차와 음성 어시스턴트가 동일한 축을 바탕으로 다양하게 분포해 두 요인이 자극물간 감성적 특징을 도출하기에 적합하다고 판단되었다. 자극물들의 분포도를 바탕으로 계층적 군집분석을 수행하여 17개의 자극물을 4가지 군집으로 추렸다. 각 군집은 도전적인, 우아한, 위엄있는, 활기찬 그룹으로 도출되었다. 본 연구에서는 차량의 조형적 특징과 음성 어시스턴트의 감성적 이미지를 동시에 설명할 수 있는 두 축을 도출하였다. 도출된 축을 바탕으로 그려진 분포도에 군집 분석을 수행해 감성적 특징을 분류하였으며, 총 4개의 감성적 특징이 도출되었다. 본 연구는 자동차의 조형적 특징에 맞춘 음성 어시스턴트 제안을 위한 디자인 품평 가이드로 활용되어, 추후 출시되는 차량에서 사용자들의 자동차 음성 어시스턴트 감성 경험이 증진될 것으로 기대한다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권2호
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• pp.429-436
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• 2023

중국 전통음악은 토착색이 짙고 자신만의 독특한 사고방식과 특징을 갖고 있다. 선형적 사유는 중국 전통음악의 주요 특징이라는 공감대가 이미 형성되어 각종 전통 다성부(多聲部)·단성부(單聲部) 음악 모두에 구현되었다. 주로 단선율(單旋律) 혹은 단음 음악의 형태로 표현된다. 이러한 중국 전통음악의 선형적 사유는 여러 방면의 요인에 의해 영향을 받아 형성된다. 예를 들어 민족 문화, 지리적 자연환경, 종교철학적 배경, 중국 전통 기보법(記譜法), 전통 악기의 개성적 특성, 율제(律制), 조성(調性) 및 전승방식 등과 관련 있다. 이러한 사유는 입체적 사유를 추구하는 서양 고전음악과 다른 측면이 있는데, 서양음악은 화음의 화합성, 음색 및 텍스쳐의 조화성, 구조의 논리성 및 정체성 등을 중시하며 공간의 종횡적 결합을 강조한다. 그러나 중국 전통음악은 선율의 수평적 발전, 선조의 유창함, 구조의 연속성 등을 중시한다. 우리는 본 논문에서 중국 전통음악의 선형적 사유의 원인을 분석하여 교육적 측면에 더욱 유용하게 활용할 수 있도록 하고 민족음악에 대한 지식을 전수하여 전통음악의 계승과 발전을 촉진하고자 한다.

• 대한구강악안면임플란트학회지
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• 제22권4호
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• pp.242-254
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• 2018

The aim of the current study was to evaluate the results of horizontal guided bone regeneration (GBR) with xenograf t (deproteinized bovine bone mineral, DBBM), allograf t (irradiated allogenic cancellous bone and marrow), titanium membrane, resorbable collagen membrane, and advanced platelet-rich fibrin (A-PRF) in the anterior maxilla. The titanium membrane was used in this study has a three-dimensional (3D) shape that can cover ridge defects. Case 1. A 32-year-old female patient presented with discomfort due to mobility and pus discharge on tooth #11. Three months after extracting tooth #11, diagnostic software (R2 GATE diagnostic software, Megagen, Daegu, Korea) was used to establish the treatment plan for implant placement. At the first stage of implant surgery, GBR for horizontal augmentation was performed with DBBM ($Bio-Oss^{(R)}$, Geistlich, Wolhusen, Switzerland), irradiated allogenic cancellous bone and marrow (ICB $cancellous^{(R)}$, Rocky Mountain Tissue Bank, Denver, USA), 3D-titanium membrane ($i-Gen^{(R)}$, Megagen, Daegu, Korea), resorbable collagen membrane (Collagen $membrane^{(R)}$, Genoss, Suwon, Korea), and A-PRF because there was approximately 4 mm labial dehiscence after implant placement. Five months after placing the implant, the second stage of implant surgery was performed, and healing abutment was connected after removal of the 3D-titanium membrane. Five months after the second stage of implant surgery was done, the final prosthesis was then delivered. Case 2. A 35-year-old female patient presented with discomfort due to pain and mobility of implant #21. Removal of implant #21 fixture was planned simultaneously with placement of the new implant fixture. At the first stage of implant surgery, GBR for horizontal augmentation was performed with DBBM ($Bio-Oss^{(R)}$), irradiated allogenic cancellous bone and marrow (ICB $cancellous^{(R)}$), 3D-titanium membrane ($i-Gen^{(R)}$), resorbable collagen membrane (Ossix $plus^{(R)}$, Datum, Telrad, Israel), and A-PRF because there was approximately 7 mm labial dehiscence after implant placement. At the second stage of implant surgery six months after implant placement, healing abutment was connected after removing the 3D-titanium membrane. Nine months after the second stage of implant surgery was done, the final prosthesis was then delivered. In these two clinical cases, wound healing of the operation sites was uneventful. All implants were clinically stable without inflammation or additional bone loss, and there was no discomfort to the patient. With the non-resorbable titanium membrane, the ability of bone formation in the space was stably maintained in three dimensions, and A-PRF might influence soft tissue healing. This limited study suggests that aesthetic results can be achieved with GBR using 3D-titanium membrane and A-PRF in the anterior maxilla. However, long-term follow-up evaluation should be performed.