VOCs의 배출원은 자연적 배출원과 인위적인 배출원으로 나뉘는데, 주로 페인트 공정이나 자동차에서 인위적으로 다량 발생하여 신경계 교란물질이나 발암성으로 인체에 직접적인 피해를 주고 있어 VOC 저감에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 플라즈마 기술은 높은 에너지에 의해 플라즈마가 형성되고, 이로 인해 자유전자가 생성되어 다양한 라디컬을 생성되어 유해성분들을 분해 저감시키고 화학적 반응을 가속화 시키는 원리를 이용하여 VOC 물질을 저감시킨다. 최근에는 제거 효율을 향상시키기 위해 플라즈마, 전자빔, 광촉매 등 여러 기술을 융복합하여 각 기술의 단점을 보완하여 이용되기도 한다. 본 연구에서는 VOC 제거 효율을 높이기 위해 3가지 기술이 융합된 플라즈마-덤프 연소기(PDC, plasma dump combustor)를 개발하였다. PDC 특성을 파악하기 위해 상부 공급 유량, VOC농도, 공급전력, AC/DC전원 공급에 대한 실험을 수행하였다. Fig. 1은 유량 변화 시 VOC 분해율과 배출되는 가스 성상 및 농도를 측정한 그래프이다. 그래프에서 나타나듯 유량이 증가 할수록 분해율이 떨어지는 모습을 볼 수 있다. 이는 플라즈마-덤프의 분해 원리인 캐비티 영역에서의 체류시간이 짧아지게 되어 처리율이 낮아지기 때문이다. 연소 후 배출가스인 CO2와 CO의 농도변화는 유량이 증가할수록 감소되는 추세를 보이고 있다. 이는 증가된 유량에 의해 공기비가 증가되어 연소율이 떨어지게 되어 CO2생성의 감소와 유량 증가에 의한 희석에 의해 CO농도도 감소하게 된다.

Highly homogeneous and functional stem cell-derived hepatocyte-like cells (HLCs) are considered a promising option in the treatment of liver disease and the development of effective in vitro toxicity screening tool. However, the purity of cells and expression and/or activity of drug metabolizing enzymes in stem cell-derived HLCs are usually too low to be useful for clinical or in vitro applications. Here, we describe a highly optimized differentiation protocol, which produces more than 90% albumin-positive HLCs with no purification process. In addition, we show that hepatic enzyme gene expressions and activities were significantly improved by generating three-dimensional (3D) spheroidal aggregate of HLCs. The 3D differentiation method increased expressions of nuclear receptors that regulate the proper expression of key hepatic enzymes. Furthermore, a significantly increased hepatic functions such as albumin and urea secretion were observed in 3D hepatic spheroids and HLCs in the spheroid exhibited morphological and ultrastructural features of normal hepatocytes. Importantly, we show that repeated exposures to xenobiotics facilitated the functional maturation of HLC, as confirmed by increased expression of genes for drug metabolizing enzymes and transcription factors. In conclusion, the 3D culture system with repeated exposures to xenobiotics may be a new strategy for enhancing hepatic maturation of stem cell-derived HLCs as a cell source for in vitro high-throughput hepatotoxicity models.

Hepatocyte-like cells (HLCs) derived from human pluripotent stem cells have received extensive attention in the development of drug screening and toxicity testing. However, it has been reported that stem cell-derived HLCs showed hepatic functions that were too limited to be of use in drug screening and toxicity testing, possibly due to the lack of sufficient intercellular communication under conventional two-dimensional (2D) culture conditions. Therefore, a 3D differentiation system may overcome the in vitro limitation of 2D culture to produce stem cell-derived hepatocytes with mature metabolic functions. In this study, the feasibility of using a silicone-based spherofilm, specifically designed to produce spherical cell clusters, to generate uniformly sized 3D hepatic spheroids from hESCs was investigated. Hepatic spheroids generated on the spherofilm showed more homogenous size and shape than those generated in conventional low-attachment suspension culture dishes. Results of immunohistochemical analysis showed that expression of the mature hepatic marker albumin (ALB) increased over time during the hepatic maturation process. Furthermore, the 3D culture system mimicked the in vivo 3D microenvironment. Laminin, which is an important component of hepatic ECM, was expressed in hepatic spheroids. The results of immunohistochemical analysis indicated that the 3D culture environment is capable of generating an in vivo-like microenvironment. In addition, quantitative PCR analysis showed that the mature hepatic marker ALB and cytochrome P450 (CYP) enzymes CYP3A4 and CYP3A7 were expressed at higher levels in 3D culture than in 2D culture. This indicates that the 3D culture system is suitable for hepatic maturation and that our size-controlled 3D culture conditions might accelerate hepatic function. These results suggest that 3D hepatic spheroids significantly enhance metabolic maturation of hepatocytes derived from hESCs

When humans explore the Moon, lunar caves will be an ideal base to provide a shelter from the hazards of radiation, meteorite impact, and extreme diurnal temperature differences. In order to ascertain the existence of caves on the Moon, it is best to visit the Moon in person. The Google Lunar X Prize(GLXP) competition started recently to attempt lunar exploration missions. Ones of those groups competing, plan to land on a pit of Lacus Mortis and determine the existence of a cave inside this pit. In this pit, there is a ramp from the entrance down to the inside of the pit, which enables a rover to approach the inner region of the pit. In this study, under the assumption of the existence of a cave in this pit, a 3D model was developed based on the optical image data. Since this model simulates the actual terrain, the rendering of the model agrees well with the image data. Furthermore, the 3D printing of this model will enable more rigorous investigations and also could be used to publicize lunar exploration missions with ease.

이 논문에서는 의료용 초음파 볼륨 데이터의 잡음을 효과적으로 제거하기 위한 방법을 제안 한다. 초음파 영상은 잡음이 심하여 필터링이 필요하다. 기존의 2차원 필터링은 인접한 슬라이 스 간 정보를 무시하고 기존의 3차원 필터링은 속도가 느리거나 잡음 제거 효과가 떨어지는 필 터를 적용하였고 또한 초음파 데이터의 샘플링 특성을 고려치 않아 균등하게 필터링 하지 않았 다. 이를 해결하기 위해 잡음제거에 효과적인 양방향 필터를 병렬로 빠르게 처리하고 필터 영 역에 따라 윈도우 크기를 달리하는 기법을 제안한다. 공간 필터의 합산영역 테이블을 이용하여 병렬로 빠르게 필터링하고 윈도우 크기는 필터 영역에 따라 비례적으로 결정한다. 실험은 평균 필터와 양방향 필터, 양방향 적응 필터를 적용한 초음파 볼륨 렌더링 영상에서 잡음 제거와 원 본 손실 정도를 비교한다. 이렇게 하여 양방향 필터링을 빠르게 수행하면서 기존 보다 균등하 게 필터링하여 잡음을 효과적으로 정확하게 제거할 수 있다.

This study presents an experimental study on compressive and flexural strengths of concrete reinforced by 3D Fiber Reinforced Polymer(FRP). This study is intended to investigate the potential of 3D FRP concrete composites against impact or explosive loadings. For the comparative study, non-reinforced specimen and specimens reinforced by 3D FRP are constructed and tested. 20mm×10mm 3D fiber and 25mm×20mm 3D fiber was set to be variable.

The purpose of this study is able to prevent accidents as users will tell you in real time the long distance is to the safety inspection of various structures using a 3D scanner therefore, it is possible to use civil engineering structures, such as building structures

A corrugated steel culvert is well used as underpass structure because of its advantages. But many deformed culverts were observed recently. In this paper, we analyzed structural safety of this culvert using 3D laser scanning geometry data, which is called point cloud data. All surface geometry can be built and transformed into the analysis model based on actual geometrical conditions from this data.

3D Photo Scan is the science of making measurements from photographs, especially for recovering the exact positions of surface points. 3D Photo Scan may employ high-speed imaging and remote sensing in order to detect, measure and record complex 2D and 3D fields. It will be used as basic data on the facility maintenace through BIM based of RC measurements using advanced 3D photo scan.

우리는 불과 15년 전까지만 하여도 2차원적 이미지를 컴퓨터에 입력하여 편집 또는 변형을 통해 원하는 평면의 이미지를 얻어내는 시대를 거쳐 왔으며 실 사진처럼 인쇄된 평면이미지에 놀라움을 감추지 못했었다. 또한, 지금까지의 3차원적 아이템은 출력의 목적보다는 입체영상, 가상현실 또는 평면적 프린트를 위한 목적이 대부분이었으며, 극소수의 경우만이 목업(mock-up)을 위한 3차원의 수리적 타당성을 시뮬레이션(simulation)하기 위함이었다. 이것은 지극히 대량생산을 위함이었으며 개인의 필요성에의해 행해진 3차원적 조형과정은 아니었다. 그러나 지금의 시대는 3차원이라는 거대한 시대적 이슈에 힘입어 급기야 개인적 용도를 위한 3차원 출력이 가능한 시대를 맞이하였다. 즉, 개인적으로 필요한 소량의 소도구들을 3차원 플라스틱 등으로 프린트하여 사용할 수 있게 되었다는 의미인 것이다. 하지만 아직은 이러한 3차원 프린터의 등장에 많은 호기심을 보이고 있으나, 일반인이 접하기에는 많은 장애 즉, 활용에 있어서의 이론적 정보 및 하드웨어적 특성에 따른 기술적 정보 등이 부족한 것이 현실이다. 따라서 본 연구는, 현재 가장 일반적이며 보급형 3차원프린터인 Fused Deposition Modeling(이하 FDM)방식의 프린터에 있어서 어떠한 원리와 특성을 가지고 있는지 고찰하고, 실험을 통하여 나타난 다양한 문제점의 제시와 함께 온도 및 아세톤의 분사에 의한 표면처리 등을 이용한 해결방안을 제시함으로써 급속히 진화하는 3차원프린터에 우리 디자이너들이 대응하고 각자의 창작활동에 응용해 나아갈 수 있는 작은 디딤돌이 되고자한다.

Recent developments in robotics and intelligent vehicle area, bring interests of people in an autonomous driving ability and advanced driving assistance system. Especially fully automatic parking ability is one of the key issues of intelligent vehicles, and accurate parked vehicles detection is essential for this issue. In previous researches, many types of sensors are used for detecting vehicles, 2D LiDAR is popular since it offers accurate range information without preprocessing. The L shape feature is most popular 2D feature for vehicle detection, however it has an ambiguity on different objects such as building, bushes and this occurs misdetection problem. Therefore we propose the accurate vehicle detection method by using a 3D complete vehicle model in 3D point clouds acquired from front inclined 2D LiDAR. The proposed method is decomposed into two steps: vehicle candidate extraction, vehicle detection. By combination of L shape feature and point clouds segmentation, we extract the objects which are highly related to vehicles and apply 3D model to detect vehicles accurately. The method guarantees high detection performance and gives plentiful information for autonomous parking. To evaluate the method, we use various parking situation in complex urban scene data. xperimental results shows the qualitative and quantitative performance efficiently.

근래에 3D 프린터를 활용한 3D모형물의 정밀한 공정이 가능하게 되어 활용도가 높아지고 널리 보급되었다. 이에 따라 3D프린터가 각종 의학, 공업 분야 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 3D프린터는 레이어를 한 장씩 쌓는 방식으로 모형물을 제작하기 때문에 정밀하고 세밀한 공정이 가능하여 실물과 흡사한 모형물을 제작할 수 있다. 이 모형을 이용한 실험결과는 토석류 저감 시설 개발에 이용할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 3D프린터의 특성을 활용하여 토석류 유출 저감 시설 모형을 제작하고 그것을 활용한 토석류실험을 진행하기 위한 기초연구를 진행하였다. 먼저 3D CAD를 이용하여 실험에 사용될 토석류 유출저감 시설의 실제 단면을 설계하고 실험수로에 적합한 축척으로 단면을 조정하여 최종 설계 단면을 완성하였다. 이를 토대로 3D 프린터를 활용하여 모형을 제작하였다. 모형 제작시 유출저감 시설의 형태와 제작 난이도에 따라 분류하여 부분적 혹은 전체를 제작하여 완성하는 형태로 모형 제작을 진행하였다.

본 연구에서는 3D 인벤토리에서 구축된 3D 지형 및 구조물, 방재 시설등의 Data를 활용하여 도심지 및 산악지역의 토사재해 시뮬레이션 결과를 가시화 하여, 토사재해에 대한 전반적인 예측과 분석 및 검토를 용이하게 할 수 있는 프로그램을 개발 하는 것을 목표로 한다. 국내에서는 산사태 예측 지역을 지도형식으로 단하나의 최종 결과 값만 표현하여 서비스 하는 곳이 있으나, 3D 상에서 토사재해 상황을 시간별로 시뮬레이션하여 검토하는 기술은 따로 없는 상황이다. 따라서 이번 연구를 통하여 대학 기관들에서 개발된 토사재해 예측 시뮬레이터 솔버들과 연계하여 그 결과를 3D상에 시간별로 표출하여, 재해 상황에 대한 분석 및 예측이 가능하도록 한다. 또한 본 3D시뮬레이터는 2개의 솔버가 연계되는 상황에서 모델링 결과 표현까지 하나의 프로그램으로 통합한 One Stop Solution을 제공하여 사용자의 편의를 도모하며, 기술자를 위한 여러 종류의 가공된 해석 값의 다양한 표현과 일반사용자를 위한 실사에 가까운 표현으로 누구나 결과를 쉽게 알 수 있도록 한다.

본 연구에서는 백두산 화산 분화 시 발생할 것으로 예상되는 화산재 확산 피해에 대해 화산분화지역을 중심으로 그 주변 지역의 공간적 피해를 시뮬레이션(WRF 및 FALL3D)을 통해서 예상피해를 제공하는 프로그램을 구현하여 화산재 확산 가시화를 수행한다. 화산재해의 공간적 피해를 정량적으로 계산한 결과 값의 집합체(NetCDF)를 이용하여 Fall3D방식에 의한 화산재 확산모형을 표현하고 확산을 표현하기 위해 전처리된 확산 모델 결과 데이터를 입력받아 3차원으로 표현하고 가시화하는 방식에 대한 연구를 통해 효과적인 화산재의 확산을 시각화할 수 있도록 단위영역별 농도표시법, LOD적용방법, 적층레이어 효과 등을 사용하여 최적의 가시화 방법을 찾았다. 시도된 방식 중 LOD적용은 고농도 부분은 화산재 격자의 개수를 많게 표현하고 저농도에서는 화산재의 개수를 적게 표현하여 현실감을 극대화 하도록 프로그램을 구성하였으며, 현실적인 시각화를 위해 느슨한 옥트리(Loose Octree) 표현방식을 사용하여 LOD기법을 적용하였다. 최종적인 가시화 방식으로 선택한 적층레이어 표현 방식은 입자총농도(CON)내에 포함된 레이어(10개~ 61개)를 적절한 간격으로 선택하여 적층 가시화하고 투명효과를 적용하였다. FALL3D의 시뮬레이션 방식이 단위면적당 농도값을 나타내는 결과를 나타내는 결과파일이 고용량(1GB이상)이므로 가시화를 위해 데이터를 다운로드하고 표출하는 시간을 단축하기 위한 기술개발이 지속적으로 필요하다.

지진해일 내습시 국내 동해안 지역의 연안 구조물에 미치는 파력 추정을 위한 연구로서 국내 임원항 지역을 대상으로 한 3차원 전산유체해석을 수행하였다. 일본열도 서쪽 지역에서 발생하는 지진에 따른 국내 동해안 지역에의 지진해일 내습시의 침수심, 범람영역 등과 관련한 연구가 다양하게 진행되어 왔다. 그러나 지진해일이 육지에 내습하여 연안 구조물에 미치는 직접적인 피해와 관련한 연구는 체계적으로 진행된 바 없으며, 그 피해정도에 대한 예측이 미비한 상황이다. 지진해일이 동해안 지역에 내습할 경우의 대상 구조물 주변부 범람 정도와 그 파압에 대한 분석을 실시하여 파력을 추정, 파력의 크기를 침수심에 대한 간단한 배수로 정리하면 피해 예측에 유용하게 사용할 수 있다. 본 연구에서는 지진해일 피해 사례가 있었던 동해안의 임원항 일대를 대상으로 3차원 전산유체해석을 수행하여 육상의 침수심 대비 파력의 계수를 도출하고 이를 수리실험 결과와 비교 검증 하였다. 또한, 고립파의 파고 조건 및 조위 조건별로 수치해석을 수행하여 육지 범람 양상과 구조물에 미치는 파압을 실험 결과와 비교 분석하였으며, 방파제 유무에 따른 범람 양상 변화 및 구조물 주편 차폐물 존재시의 파력 변화를 검토하였다.

최근 들어 전 세계적 기상이변에 의한 자연재해의 피해가 급증하고 있으며, 재난·재해의 대형화, 집중화, 세계화로 인한 위험을 조기에 발견하고, 피해를 최소화하기 위해 IT 기술을 활용한 재난관리의 필요성이 증대되고 있다. 또한, 각종 재해를 분석하는데 있어서 기존의 2차원 종이지도를 이용하는 형태에서 벗어나 수치지도, 항공영상, 위성영상 등의 다양한 데이터를 융합하여 이용하는 추세이며, 실세계에서 발생하는 재해형태를 정밀하게 해석하기 위해 3차원 지형정보 이용에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 태풍, 호우, 지진 등의 자연재해 발생 시 댐, 보, 교량, 제방, 옹벽, 절토사면 등 수변구조물의 효과적인 피해정보의 추출과 분석에 적합한 3차원 정밀 Reference 데이터 구축을 위해 항공라이다, 항공영상(UAV 포함), 지상라이다 측량 등의 다양한 센서 데이터를 융합하여 자료처리를 수행하고 정확도를 평가함으로써 수변구조물의 피해분석에 효율적인 데이터 구축 기법을 제시하였다. 또한, UAV 등을 이용하여 취득된 다중 항공영상에 최신의 영상매칭 기법을 적용하여 3차원 공간정보를 추출한 후 기 구축된 3차원 Reference 데이터와 비교함으로써 수변구조물의 정량적인 피해분석 가능성과 한계를 분석하였다.

최근 들어 3D프린팅 기술이 새로운 이슈로 등장하면서 기존의 제품 생산방식을 바꿀 수 있는 잠재력을 확인하였고, 과거 고가의 3D프린터에서 현재 중저가의 3D프린터들이 출시되는 등 대중화되는 시점에 이르렀다. 이러한 3D 프린팅 기술을 제품개발과정에 활용한다면 기존보다 빠르고 정확한 제품개발이 가능할 것이다. 3D프린터의 원리와 현황 등의 전반적인 이해를 위해서 다양한 문헌연구를 고찰하였고 이로 인한 사회적, 산업부분의 파급효과 등을 알아보았다. 디자인개발 과정 중 3D렌더링 과정에서 제작된 3D모델링 데이터를 3D프린팅을 활용하여 디자인 목업과 워킹 목업 제작사례를 제시하였다. 스케치 단계에 서도 컴퓨터 툴의 사용이 보편화 할 수 있다는 점도 다루었다. 이를 통해서 빠른 의사결정을 할 수 있고 디자인개발 완료시점을 앞당길 수 있다. 이는 제품개발 기간을 줄일 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 점은 다른 디자인 개발에도 응용 및 적용한다면 제조업체들의 디자인 및 발 빠른 제품출시 등에 있어서 많은 경쟁력 향상의 효과를 가져 올 것으로 기대되며 디자인과 3D프린팅 기술과의 융합을 통한 보다 새롭고 큰 의미로써의 제품디자인분야로 발전시킬 수 있을 것이다.

최근, 기상레이더는 돌발적 기상재해들을 예방하고, 기상관측의 공익을 위해 널리 이용되고 있으며 이에 따라 사용자 관점의 레이더 표출 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문은 레이더 관측 자료들을 멀티미디어 콘텐츠로서 재생산하는 방법과 생성된 자료를 이용해 매쉬업 서비스에 적용하는 방법을 제안하였다. 이와 함께 주요 기상현상이 발생중인 지역의 정확한 위치를 추적하기 위한 정밀 GIS 정합기술을 제안하였다. 본 연구에서 제시하는 방법을 통해 기상 레이더로부터 관측된 다양한 레이더 변수들을 재가공함으로써 2차원의 영상 및 벡터 그래픽 자료, 또는 3차원 볼륨 자료 등을 생성할 수 있다. 생성된 멀티미디어 형태의 레이더 자료들은 다양한 래스터 또는 벡터정밀 GIS 맵과 정합된다. 다양한 강수 시나리오에 대한 실험 결과, 제안한 방법에 의한 표출 시스템은 사용자로 하여금 정확한 레이더 차폐영역 분석, 강수이동경로 파악, 강수량 추정에 따른 홍수위험도 분석 등을 쉽고 직관적으로 이해시킬 수 있음을 확인하였다. 제안하는 정밀한 GIS 정합을 통해 재난 관리자가 레이더 관측자료를 명확히 해석하고 이를 통해 보다 효과적인 기상재해 예보가 가능할 것으로 기대한다.

대규모 실내 3D 게임 장면에서 차폐 컬링 정보를 미리 계산하는 잠재적 가시 집합(potentially visible set: PVS)은 데이터를 처리하고 저장해야하는 양이 상당히 크지만 많은 부분이 0으로 표현된다. 본 논문에서는 모바일 환경의 3D 게임 장면 트리 구성 중에 PVS 데이터를 ZRLE (zero run length encoding) 방식으로 압축하는 효과적인 하드웨어 압축 구조를 설계한다. 3D 게임 시뮬레이션을 통하여 제안하는 구조의 PVS 데이터 압축 비율, PVS 컬링과 절두체 컬링에 따른 렌더링 속도 (frame per second: FPS)를 분석하였다.