본 논문에서는 노인 및 재활 환자를 대상으로 재활 훈련을 위한 기능성 게임을 제안한다. 제안한 재활 훈련용 기능성 게임은 3D depth 카메라를 이용한 전신 동작 인식 기반의 인터페이스를 제공한다. 사용자가 카메라 앞에서면 배경과 사용자를 구분한 다음 사용자의 전신을 15개의 관절로 인식하고 각 관절이 위치와 방향의 변화를 분석하여 게임에 필요한 제스쳐를 인식한다. 게임 콘텐츠는 상지훈련, 하지훈련, 전신훈련, 밸런스 훈련을 위한 게임으로 구성하였으며 2D 게임과 3D 게임으로 나누어 구현하였다. 본 논문에서 제안된 시스템은 3D depth 카메라를 이용하여 주변 환경 변화에도 안정적으로 작동하며, 별도의 기기를 사용하지 않고도 전신 움직임 기반의 제스쳐 인식을 이용하여 게임을 진행하게 함으로써 재활의 효과를 높일 수 있다.

외과적으로 가슴의 볼륨 측정은 석고법, 가슴 X선 사진을 이용한 가슴의 볼륨을 산출하는 방법과 MRI, 3차원측정 시스템 등을 이용한 측정 방법들이 주로 이용되었다. 그러나 최근 화장품 영역에서 가슴 볼륨 증가 및 탄력개선제품의 증가로 효능평가가 필요하나 외과적 방법들의 적용은 어려운 실정이다. 그리하여 본 연구는 화장품 영역에서 최초로 등고선 사진을 이용하여 가슴 탄력개선을 평가하였다. 또한 가슴둘레 측정, 디지털 이미지 분석, 3차원 가슴이미지 분석 값과의 상관성을 비교하였고 등고선 사진평가를 가슴의 탄력을 평가하는 새로운 방법으로 제안하고자 하였다. 본 연구는 병력조사 및 피부 상태 진단을 통해 건강한 여성 피험자 30명이 시험에 참여하였다. 피험자로 하여금 제품사용 전과 2주, 4주, 8주 후 시점에서 가슴둘레 측정, 유두점의 각도와 거리 분석, Moire’s Topography를 이용한 scoring, 3D가슴측정을 실시하여 가슴확대 및 탄력개선 정도를 평가하였다. 평가 결과 디지털 이미지를 분석결과 유두점의 각도(Angle)는 시점별로 증가하는 경향을 보였으나 유의성은 없었다. 유두점으로부터 밑가슴까지의 길이(Length)는 시점별로 유의하게 증가하였다(p < 0.05). 또한, 유두점으로부터 밑가슴까지의 높이는 4주 후, 8주 후 시점에서 통계적으로 유의하게 증가하였다(p < 0.05). Moire’s Topography Score 평가 결과 각 시점별로 유의하게 개선하였다(p < 0.05). 3차원 가슴 부피 분석 값은 각 시점별로 증가하는 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 상관성 분석결과 Moiré tophography score는 디지털 이미지 분석 값 중 길이, 높이와 유의한 상관성이 있었고 3차원 부피 분석 값과 유의한 상관성이 관찰되었다. 따라서 Moire’s Topography Score 평가는 이미지 분석과 3차원 부피분석 평가법과 더불어 화장품에 의한 탄력 및 처짐 개선을 평가하는 데 중요한 평가방법으로 사용될 것으로 사료된다.

본 연구는 3D게임의 완성도와 사용자의 플레이 욕구를 높이기 위해 다양한 몰입요소들 중 사용자 이동시스템을 서비스하고 있는 게임에서 이동수단의 하나인 '비행' 행위에 따른 사용자의 심리적 반응을 분석하였다. 게임 내 이동시스템 종류인 포탈, 탑승물, 소환, 추적 등의 사용자 이동 구도를 살펴보고, 비행시스템이 존재하는 게임에서 사용자들에 미치는 영향과 기준을 통해 Aion 게임을 대상으로 객관적인 설문통계 방법을 이용하여 비행 이동이 사용자들에게 심리적으로 미치는 영향과 요인들에 대해 분석하였다. 그렇게 분석된 결과를 토대로 게임에서의 비행 이동이라는 요소, 각 게임 별 비행 이동시스템 구조와 각 배경그래픽이 게임 사용자의 심리적 행동이나 반응 요소, 사용자가 게임 속 가상세계의 지형에 따른 비행을 하고 싶은 충동성, 비행 시스템에 대한 사용자의 의존성 그리고 비행과정에서의 비행 행동과 배경이 되는 가상세계의 표현 수준에 따른 몰입감(沒入感) 등의 특징을 밝혀낼 수 있었으며, 이용시간, 연령층, 레벨에 따라 비행행동 반응에 차이가 있음을 알 수 있었다.

일상생활을 살아나가면서 발생하는 안전사고 중에 어린이에게 가장 위협적인 사고는 보행 중 발생하는 교통사고이다. 사고발생 후의 대책이나 처리보다 사고를 미연에 방지하기 위해 어린이 스스로 몸을 유지할 수 있는 안전에 대한 바른 습관 및 태도를 형성시켜주는 교통안전 교육이 강조되야 한다. 본 논문에서는 기능성게임으로서 교통안전교육을 가장 효율적으로 학습할 수 있는 방안의 하나로 어린이의 몸을 활용해 교통안전 준수체험 교육훈련을 할 수 있는 체감형 교통안전교육게임을 설계해보고 3차원 동작인식기술을 다양한 기능성게임에 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

In general, a two-dimensional flat form were used to record the structural inspection information. But we performed a study utilizing 3D model to input the information of structure inspection. This study showed that the inspector could enter the inspection information more efficiently by utilizing 3D model.

In this study, a MFL (Magnetic Flux Leakage) image based 3D inspection system which is incorporated into a cable climbing robot was investigated for Steel Cable NDT of Cable-stayed Bridge and Suspension Bridge. Firstly, a MFL sensor head prototype composed of two permanent magnets and eight hall sensors was designed and fabricated. A steel cable specimen with several types of damage was inflicted and scanned by the MFL sensor head to measure the magnetic flux density of the specimen. The measured MFL signals were used to interpret the healthy condition of the steel cable. For improving the resolution and quantification of the damage level, digital signal processing techniques were performed. Finally, the measured MFL signals were visualized by using 3D imaging method.

To contribute to efficient and safe inspection and maintenance of underwater facilities by identifying the damage status of underwater parts through collecting and analyzing local and overseas data. The carrying out actual underwater surveys to perform characteristics analysis and evaluation on the underwater facilities and present a Application Method of 3-D side scan sonar for Assessment of Underwater Structures.

선박의 대형화와 고속화에 따라, 발전된 안전운항 기술에 대한 요구가 최근 크게 늘어나고 있으며, 그 중, 해상 부표는 교통 안전정보를 제공하는 해상교통 분야의 주요 장비이다. 해상부표를 새롭게 설계하거나 설치 시, 안전성과 견고함을 판단하기 위해서 사전 검증은 반드시 필요한 과정이다. 본 논문은 새로운 해상 부표의 설계에 대해, 외부 환경 요소의 변화에 따른 설계물의 반응을 컴퓨터상에서 미리 보여주기 위한 프로그램을 구현했다. 즉, 외부 영향요소 즉, 바람, 파도 및 조류 값의 변화에 따라 설계물이 반응하는 결과를 시각적으로 보여준다. 특히, 영향요소 및 기능의 확장을 고려하여, 프로그램 내부 설계에 소프트웨어적 부품 개념을 도입한 아키텍처를 구성했다. 본 논문에서 지향하는 시각적 프로그래밍과 소프트웨어적 부품개념을 동시에 지원할 수 있는 그래픽 툴로써 Quest3D를 이용했다.

암환자의 방사선 치료기술은 3D-CRT, IMRT, Tomotherapy로 발전해 가고 있으며 이 3가지의 치료법은 임상에서 가장 많이 쓰이는 방사선 치료기술이다. 본 연구에서는 3D-CRT, IMRT(Linac Based) 그리고 Tomotherapy 치료시정상조직과 종양조직의 선량분포를 비교해 보고자 한다. 실험방법으로는 조직 등가물질로 이루어진 인체모형팬톰 (Anthropomorphic Phantom)을 대상으로 CT simulation을 실시(Slice Thickness : 3mm)하여 획득된 영상에 GTV를비인두 부위로 정하고 PTV는 GTV에 2mm정도의 영역을 포함시켜 치료계획용 장비(ADAC-Pinnacle3. TomotherapyHi-Art System)으로 전송한다. 치료계획은 PTV의 처방선량을 7020 cGy로 설정한 후 PTV에 부여되는 선량값과 정상조직인 이하선, 구강, 척수에 흡수되는 선량값을 산출하였다. 실험결과 PTV에 분포된 선량값은 Tomotherapy, LinacBased - IMRT, 3D-CRT가 각각 6923 cGy, 6901 cGy, 6718 cGy의 선량분포를 보여 종양조직 처방선량값인 7020cGy의 95%이상 부여되어 종양제어측면(TCP)에 부합하였으며 정상조직(이하선, 구강, 척수)은 각각 1966 cGy(Tomotherapy), 2405 cGy(IMRT), 2468 cGy(3D-CRT)[이하선], 2991 cGy(Tomotherapy), 3062 cGy(IMRT),3684 cGy(3D-CRT)[구강], 1768 cGy(Tomotherapy), 2151 cGy(IMRT), 4031 cGy(3D-CRT)[척수]의 선량이 분포되었으며 이는 정상조직 합병증발생율(NTCP)의 선량을 넘지 않았다. 모든 치료기법에서 종양조직과 정상조직이 선량분포측면에 부합하였다. 3D-CRT의 치료법이 선량분포 면에서 가장 양호하지 않았지만 종양조직제어율(TCP)과 정상조직합병증율(NTCP)을 고려해 볼 때 기준치를 벗어나지 않는 선량이 분포 되었다. 상대적으로 선량분포가 우수한 Tomotherapy, IMRT는 오랜 치료시간 때문에 폐쇄공포증환자나 호흡불량 환자가 치료받는데 어려울 수 있다. 특히 토모테라피의 경우 치료 전에 고에너지 컴퓨터 단층촬영을 매일 실시하기 때문에 불필요한 방사선 피폭을 초래할 수 있다. 결론적으로 Tomotherapy가 선량분포에서 가장 우수한 치료기법으로 평가되었으며, IMRT, 3D-CRT의 순으로 방사선치료의 적합성을 보였다. 하지만 실제 치료시 환자의 상태에 따라 제한적으로 3차원 입체조형치료를 시행하여도무방하다고 사료된다.

최근water front나 자연형 하천의 개발이 많아지는 가운데 해안에 인접한 하천설계에 있어 일반적으로 기점 홍수위가 만조 시 수위보다 높게 계산되면 조석의 영향을 고려하지 않고 기점 홍수위만으로 수리해석을 하는 경우가 대부분이다. 그러나 본 연구는 기점 홍수위가 만조 시 수위 보다 높더라도 밀려오는 조류의 영향으로 하천 기점 홍수위의 변화를 야기시킬 수 있을 것이라 판단하여 부산의 지방하천인 온천천이 조석현상에 의해 어떤 흐름의 변화가 발생하는지를 Delft-3D를 이용하여 분석하였다. 수치해석 결과 하류 경계조건에 조석영향을 고려하였을 경우 하천의 일정범위까지 수위가 조석의 주기성을 나타내었고 하천 상류방향으로 수위 변동범위가 확대되었다.

In this study, the flow characteristic analysis at the curved-channel of the actual channel section is compared and reviewed using the 2D RMA-2 model and the 3D FLOW-3D model. the curve section with curve rate 1.044 in the research section is analyzed applying the frequency of he project flood of 100 years. According to the result, the issue for the application of the FLOW-3D Model’s three-dimensional numeric analysis result to the actual river is found to be reviewed with caution. Also, application of the 3D model to the wide basin’s flood characteristic is determined to be somewhat risky. But, the applicability to the hydraulic property analysis of a partial channel section and the impact analysis and forecast of hydraulic structure is presumed to be high. In addition, if the parameters to reflect the vegetation of basin and the actual channel, more accurate topological measurement data and the topological data with high closeness to the current status are provided, the result with higher reliability is considered to be drawn.

플로팅 상부구조물은 일반 건축물과 형태는 같지만 기초가 땅이 아닌 하부 부체에 지지되는 구조물로 파랑하중에 의한 영향을 크게 받으며, 파랑하중에 의한 하부구조물의 변형이 접합부에 영향을 미쳐 상부구조물의 이용자에게 사용성 및 안전성의 문제를 발생시키게 된다. 이에 따라 본 논문에서는 3차원 플로팅 구조물의 상부구조물과 하부구조물을 일체화한 전해석을 통하여 강접합과 반강접 접합에 대해 탄성 해석을 실시하였다. 구조물의 전해석과 하부구조물을 제외한 분리해석을 비교 분석 하였으며 탄성 해석을 통해 파랑하중의 CASE를 나누어 파랑하중의 변화에 따른 구조물의 모멘트 및 변위를 접합부에 따라 분류하고 비교하였다.

Overtopping Wave Energy Convertor (OWEC) is an offshore wave energy convertor, which comprises the circular ramp and reservoir. It collects the overtopped waves and converting water pressure head into electric power through the hydro-turbines installed in the vertical duct, which is fixed in the sea bed. The performance of OWEC can be represented by the operating water heads of the device, which depends on the amount of the wave water overtopping into the reservoir. In the present paper, the reservoir with the duct connecting to the sea water are studied in the 3D numerical wave tank, which has been developed based on the computational fluid dynamics software Fluent 6.3. Both the overtopping motion and the discharges of the reservoir are investigated together, and several shape parameters and incident wave conditions are varied to demonstrate their effects on the performance of OWEC.

하천에서 각종용수의 취수를 목적으로 일정수위를 유지시키는 수공구조물을 보라 칭한다. 이는 수자원 확보 측면에서 상당한 장점을 가지고 있다. 그러나, 보로 인하여 상류부분 유속의 감소가 일어나며 이로 인해 보부분에 토사물의 퇴적이 발생 하게 된다. 이는 홍수시의 수위가 증가하는 원인이 되며, 토사물의 퇴적으로 안정적인 치수효과를 기대할 수 없다. 갈수기시 기존 직선형 보에서는 물의 흐름이 없이 고이기 때문에 퇴적 토사물의 부패가능성으로 수생태 환경에 악영향을 끼칠 수 있는 문제가 있다. 이와 같은 보의 단점을 개선하기 위해 마루형 래버린스 보, 톱니형 래버린스 보가 제안되어 왔다. 본 연구는 기존의 일반사다리꼴 래버린스 보(그림1.(a) 참조)의 형상에 추가적으로 보의 하단부에 천공을 통하여 역쐐기형 천공 사다리꼴 래버린스 보(그림1.(b) 참조)를 제안하였다. 이는 흐름의 연속성과 유사배제능력의 향상으로 유사흐름의 연속성을 확보할 수 있다. 수치모의를 통하여 확인 할 수 있으며, 수치모의는 3차원 자유수면 해석에 자주 사용되고 있는 FLOW-3D를 활용 하였다. 수치모의의 방법으로는 Particle을 이용하여 유사흐름의 연속성을 확인하였다. 수치모의에서 사용되는 Particle은 주문진 표준사의 평균 입경 0.32 mm로 적용하였으며, 래버린스 보의 높이는 0.1 m로 조건은 동일하게 적용하였다. 수치모의를 통한 변수로써 천공의 크기(내부6mm 외부10mm, 내부10mm 외부15mm) 2 Case 및 천공의 개수(3∼5) 3 Case를 변경함으로써 총 6 Case를 모의하여 보았다. 유사배제 능력과 치수안정성을 확인하기 위해 월류 사이의 관계를 통하여 효율성을 검토 해보았다. 보의 하단부를 천공함으로써 홍수시가 아닌 갈수시의 월류 수위에 도달하지 못하더라도 물의 지속적인 흐름을 통하여 수생태 환경을 보존할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 3차원 기반의 수방구조물에 대한 정보모델을 구축하기 위해 건설분야에서 대표적으로 활용되는 데이터 모델인 CIS/2, IFC, CityGML, LandXML을 소개하고 분석하였다. 또한 수방구조물의 특성을 잘 반영하기 위한 데이터 모델로 CityGML을 선정하였고 적용성 확인을 위해 예시 수방구조물의 정보모델을 구현하였다. 3차원 기반 수방구조물의 정보모델 구축을 통해 시설물 관리와 재해시 안전 관리의 측면에서 정보관리가 효율적으로 이루어질 것으로 기대한다.

최근 세계적으로 증가하고 있는 이상홍수나 기후변화로 인하여 국내에서도 댐이나 대용량저수지에 비상대처계획을 법령으로 지정하여 필수적으로 수립하게 하고 있다. 하지만 이는 정보의 특성상 일반 시민이나 수방시설물 운영자에게 접근성이 떨어지며, 정보에 접근할 수 있다 하여도 가시성이 낮다는 단점이 있다. 본 연구는 소방방재청 자연재해저감기술개발사업단 과제의 일환으로 3차원 BIM 기술을 활용한 수방시설의 능동형 재난관리체계를 구축 사업을 통하여 이루어지고 있으며, 현재까지 의정부시의 pilot test 지역을 대상으로 수리·수문학적 홍수량 분석을 진행하였으며, 강우 사상의 발생과 저수지 붕괴 시의 피해예상범위를 예측하였다. 또한 연구과정에서 발생하는 모든 정보를 BIM 기술과 연계하기 위하여, 수방시설에 적용되는 정보항목들을 분류하고 표준화 기술 연구를 수행중이다. 또한 BIM 기반으로 지형을 모델링 하여 가시성을 높이고 있으며, 재난상황 발생 시 대피 시뮬레이션을 적용함으로서 본 과제를 수행중이다.

본 논문은 치매 예방을 위한 제스처 인식 기반 3D기능성 게임을 제안한다. 제안된 기능성 게임은 전신 제스처 인식을 이용함으로써 사용자의 두뇌 사용능력과 신체활동성을 증가시켜 치매 예방의 효과를 향상시킬 수 있도록 하였다. 기존에 개발된 제스처 인식 기술에 사용된 카메라들은 인식률과 가동영역이 한계적이다. 보다 안정적인 전신 제스처인식을 위해 3D depth 카메라로부터 사용자를 인식하고 사용자의 관절 정보를 획득하였으며 관절의 움직임을 분석하여 전신 제스처를 인식하였다. 게임 콘텐츠로는 치매의 대표적인 원인인 뇌세포의 퇴화에 초점을 맞춰 기억력, 논리력, 산술능력, 공간인지능력 등을 훈련할 수 있도록 구성하였다. 사용자 별로 게임 결과를 저장하고 분석하여 인지능력 향상 정도를 측정할 수 있도록 하였다.

디스플레이 기술의 발달로 입체영상(S3D) 콘텐츠개발에 사회적 관심은 높지만 개발 방식의 표준화가 되어 있지 않아 인터랙티브 3D 콘텐츠제작 성과는 매우 저조하다. 본 논문에서는 적외선 카메라로부터의 실시간 영상을 입력으로 하는 주시선 기반의 사용자 인터페이스를 기반으로 개발한 3D 체험형 어드벤처 게임 "HowSee" 개발과정을 기술하였고, 그 과정에서 효율적인 3D 콘텐츠 제작방법을 제시하였다. 표준화되어 있지 않은 입체영상 기반의 게임콘텐츠 제작방법에 관해 본 개발과정에서 발생한 시행착오와 문제해결 방법 등은 입체영상 게임콘텐츠 제작을 효율적으로 하는 데 기초자료가 될 수 있다.

In this paper, we suggest a new camera capturing and synthesizing algorithm with the multi-captured left and right images for the better comfortable feeling of 3D depth and also propose 3D image capturing hardware system based on the this new algorithm. We also suggest the simple control algorithm for the calibration of camera capture system with zooming function based on a performance index measure which is used as feedback information for the stabilization of focusing control problem. We also comment on the theoretical mapping theory concerning projection under the assumption that human is sitting 50cm in front of and watching the 3D LCD screen for the captured image based on the modeling of pinhole Camera. We choose 9 segmentations and propose the method to find optimal alignment and focusing based on the measure of alignment and sharpness and propose the synthesizing fusion with the optimized 9 segmentation images for the best 3D depth feeling.