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.

레가시 3D API를 이용한 원격 렌더링 시스템을 개발한다면 다양한 응용 분야가 있다. 실시 간 비디오 스트리밍 기반 클라우드 게이밍 서비스의 구현에 활용하거나, 다수의 3D 어플리케이 션에 대한 렌더링을 지원하는 GPU 가상화의 구현 등에 활용할 수 있다. OpenGL API은 독립 적인 전역함수로 구성되어 있고, Direct3D API는 마이크로소프트의 COM 기술 기반의 인터페 이스와 그 멤버함수로 구성되어 있다. 본 논문은 상대적으로 구현이 복잡한 Direct3D에 대한 원격 렌더링 시스템을 성공적으로 설계하고 구현함으로써 일반적인 레가시 3D API에 대한 적 용 가능성을 확인하고자 한다. 본 연구에서 구현한 원격 렌더링 시스템을 샘플 Direct3D 어플 리케이션에 적용하고, 몇가지 실험을 실시하여 기술적 가능성을 확인한다.

The purpose of this paper is to establish specifications and to make database for the construction of sea pools. Sea pools are faced with sea water including salts, so it will be used that high strength concrete, reinforced high strength and urethane for its construction. 3D-analysis by SAP2000 software is required for designing of sea pools in order to confirm its degradation of the concrete durability. This results show that the strength of concrete of 40MPa is the most suitable and 3m wave is more advantageous than that of 4m.

여성의 역량이 강조되는 21세기에 팬츠슈트의 다양화를 표현하고 가상착의 디자인 개발을 통해 실제 패션산업의 디자인기획 및 생산과정에 응용하고자 창작의상디자인을 3D 가상착의 시뮬레이션을 이용하여 모던 팬츠슈트룩 디자인을 전개하였다, 이러한 결과, 1. 창작 팬츠슈트디자인을 짧은 시간에 미리 점검할 수 있으므로 상품디자인 및 기획과정 프로세스를 줄일 수 있다. 2. 원단의 드레이프성이나 두께, 밀도 등을 적용하여 원단 가봉과 거의 같은 효과를 거둘 수 있으며 콘셉트에 따른 디자인 및 사이즈 변경등이 용이하며 제작 과정에서 가봉 및 피팅에 대한 시간, 비용, 노력을 경감시킬 수 있다. 3. 디자인 데이터베이스 활용을 통해 글로벌 패션산업시스템에서 수출 및 기술교류의 기회를 확대할 수 있다. 3D 가상 의상 시뮬레이션은 패션 브랜드의 디자인기획에서 시간, 비용을 혁신적으로 경감시킬 수 있는 미래지향적 프로그램이며 결과물을 원형그대로 무제한적으로 보관할 수 있고, 향후 가상 의상을 디지털 패션쇼로 구현했을 때 디자이너가 의도한 콘셉트와 아이디어를 창의적인 영상 효과로 구체화시킬 수 있다. 글로벌 패션산업의 발전과 함께 SPA 브랜드의 발전 및 소비자의 다양한 디자인 욕구등에 부합할 수 있는 창의적이고 빠른 시제품 생산이 요구되는 패션산업 환경을 고려할 때 이러한 가상착의를 활용한 디자인의 효과는 더욱 발전될 것으로 기대된다. 다양한 3D 의상 시뮬레이션을 활용한 실증적 연구를 통해 창의적 의상디자인 개발을 위한 교육 내용의 지침으로서의 의의가 크다고 할 수 있다.

보로 인한 상류부분 유속의 감소로 인해 보의 직상류 부분에 토사물이 퇴적되며 홍수시 수위가 증가하는 원인이 되어 치수 안정성을 저해하고 토사물의 퇴적과 함께 오염 물질도 같이 퇴적되어 수질 악화를 야기할 수 있다. 이러한 보의 단점을 개선하기 위해 본 연구에서 경사형, 슬롯형, 역쐐기 천공형 유사배제 래버린스 보를 제안하였다. 각각의 제안된 보의 수리학적 설계인자 도출을 위해 FLOW-3D를 이용하여 수치실험을 수행하였다. 역쐐기 천공형 래버린스 보의 경우 천공의 영향인자인 단면적, 천공갯수, 직경, 천공높이를 변화시키면서 동일 유량조건에서 수치실험을 수행하였다. 천공의 단면적은 월류고가 기존의 일반형 래버린스 보의 월류 수심보다 보다 10 % 이하로 감소하는 경우에는 수심유지효과가 확보되는 것으로 판단하여 천공의 지름을 결정하였다. 이 결과를 이용하여 슬롯형 유사배제 래버린스 보의 설계인자도 도출하였으며 수심이 10 %이상 감소하도록 설계하여 홍수시 치수안전성을 증가시킬 수 있도록 하였다. 또한, 유사배제효율을 확인하기 위해 보의 상류부분에 particle 형태의 유사를 유입하여 배제효과를 확인하였으며 유입유사 조건은 수리실험에서 주로 사용하는 주문진 표준사조건(d_50 =0.56 mm, σ_g = 1.48)을 적용하였다. 바닥부에서의 난류로 인한 유사배제율 변화를 확인하기 위해 천공의 간격과 높이를 변경하면서 수치실험을 수행하여 유사배제율이 최대가 되는간격과 높이를 도출하였다. 경사형 유사배제 래버린스 보의 경우에도 동일한 흐름 및 유사조건으로 수치모의를 수행하였으며 바닥의 경사를 변화시키면서 경사에 의한 유사배제율 변화를 분석하여 유사배제율이 최대가 되는 경사를 제시하였다. 본 연구에서 도출된 영향인자를 고려하여 유사배제 래버린스 보를 적용하면 기존 보의 단점인 보의 직상류 부분의 유사 퇴적 문제를 일정부분 해소하고 유사연속성을 증가시켜 생태건강성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단되며 유사배제 래버린스 보의 활용성을 높일 수 있을 것이라 기대된다.

본 논문에서는 교육용 게임을 제작할 수 있는 툴을 제안하여 제작 기술에 대한 전문적인 지식이 없는 사용자에게 자신들이 원하는 형태로 직접 교육용 게임을 제작 할 수 있는 방안을 모색하였다. 사용자가 자신이 원하는 게임을 직접 만든다는 취지에서 시작한 이 게임은 잊혀져가는 우리나라의 전래동화라는 콘텐츠를 만나게 되면서 전래동화 기반의 게임을 직접 디자인, 플레이, 친구들과 공유할 수 있는 새로운 게임 제작 툴로 진화하였다. 또한 아이들을 가르치는 교사도 직접 전래동화를 게임 제작 툴로 디자인하여 아이들에게 제공, 공유하면서 자신의 교육에 보다 쉽고 재미있게 아이들의 참여를 유도할 수 있게 제작하였다.이 게임 제작 툴을 통해, 어린 학생들은 잊혀져가는 우리의 좋은 문화를 접할 수 있고, 그 안에 있는 지혜와 해학, 교훈을 얻을 수 있을 것이며, 성인들은 어린 시절 할머니의 무릎에서 들었던 이야기들을 떠올리며 과거에 대한 향수를 느낄 수 있을 것이라 생각한다.

본 연구에서는 기질 화합물로써 일련의 4-hydroxybenzyl alchol (4-HBA) 유도체들의 치환기(R1 및R2) 변화에 따른 tyrosinase 활성저해에 관한 3차원적인 구조-활성 상관관계(3D-QSARs) 모델을 유도하고정량적으로 검토하였다. 그 결과, 입체장(S), 정전기장(E), 소수성장(Hy), 수소결합 받게장(HA) 및 수소결합주게장(HD)의 조합조건에서 통계적으로 양호한 CoMSIA FF 모델(상관성; r2 = 0.858 및 예측성; q2 =0.951)을 유도하였다. 등고도 분석결과에 의하면 기질분자의 R2-치환기는 입체적으로 작고 음전하를 띄며, 소수성이면서 수소결합 주게장을 선호하지 않는 치환기가 올수록 tyrosinase 활성저해 작용이 용이하다. 그리고R1-치환기는 수소결합 주게장을 선호하는 치환기 이어서 R1-치환체가 용이하게 탈 양성자화가 일어나야 tyrosinase활성저해 작용을 용이하게 할 것이라고 예상되며, 이를 위해서는 R1-치환기가 비 치환체(H)이어야될 것으로 예상되었다.

하동군 북천면 직전리 일대에는 선캄브리아기 간극누적형 회장암체 내 티탄철석 광상이 발달하고 있다. 정밀 지질조사를 통한 노두 자료와 7개 공의 시추탐사 자료를 바탕으로 GOCAD S/W를 사용하여 티타늄의 자원량을 평가하였다. 티탄철석 광체의 지하 부존상태 및 규모를 예측하기 위해 3차원 모델링을 수행한 결과 5개 맥상 광체가 남북방향으로 발달하였으며, 지구통계학적 기법을 활용하여 평균품위 및 자원량을 산출한 결과 Ti 평균 품위 2.98 wt%, 티탄철석 광량 7,494,303톤 (Ti 223,330톤)이 산정되었다. 이번 연구에 수행된 3차원 모델링을 하동지역 회장암 내 티탄광상 전체에 적용함으로써 티타늄 광체의 3차원적 형태와 자원량 평가에 활용할 수 있을 것이다.

3D modeling and rendering technologies are getting more attention from landscape planners and architects because the virtual reality based on 3D graphic technology could give more realistic experience to landscape simulation users and boost promotional effects. The 3D landscape simulation, however, not only requires a lot of cost and time in production, but also demands efforts to distribute to consumers due to various computing environment of them. The purpose of this study is to suggest a process for developing an interactive 3D landscape simulator with low-cost, which can support multi-platform functionality in high quality through reviewing related current software and web services. We select GIMP for 2D image texturing, SketchUpfor 3D modeling, Unity for real-time rendering, and Google Earth for terrain modeling considering price and workability and apply the developed process for Windows, Web, and Android versions to test the applicability for Sangji-ri, Gosam-myeon, Gyeonggi-do, Korea.

대퇴골은 사람의 뼈 중 가장 길며 체중을 지탱하는 골격체로 대퇴골간은 긴 파이프 모양이면서 안에 해면골이 거의 없어서 골절이 발생되면 재생이 어렵다. 사고로 인하여 발생되는 대퇴골의 골절은 골간부가 가장 높은 빈도로 발생한다. 골절의 수술방법은 골수강에 IM Nail을 삽입하여 골절부위를 고정하는 IM Nailing이다. 수술 시 대퇴골의 중심으로 진입하지 못하면 2차 골절 등의 피해가 발생하기도 한다. 본 연구에서는 수술 전 대퇴골의 CT IMAGE을 이용하여 3D 프린터로 환자 맞춤형 대퇴골을 제작하여 골수강으로 IM Nailing 시뮬레이션을 할 수 있도록 하였다. 수술 중발생할 수 있는 2차적 손상을 방지 하고 시간 단축, 정밀한 수술을 할 수 있을 것이다.

기존의 학습자에게 제공되는 교육용 콘텐츠의 대부분이 2D 기반의 단방향 교육으로 효과가 현저히 낮은 것으로 나타났다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 상호 인터랙션을 적용한 3D 우주탐험을 개발함으로써 학습 몰입도를 높이고 교육효과를 극대화하였다. 제안한 방법은 과학 학습 특성상 기존 2D 개발 기술로는 개념화 및 실체적 접근이 어려운 학습영역을 3D 객체로 제작하였고 이를 학습자가 직접 접근할 수 있도록 동작인식 센서를 이용한 체감형 인터페이스 기술을 연구하여 콘텐츠에 적용하였다. 본 논문의 결과로 학습자는 '3D 우주탐험' 교육용 콘텐츠를 직접 체험함으로써 학생들이 실제 현장에서 수업을 받는 것과 같은 몰입교육에 큰 효과가 있을 것으로 예상된다.

최근 3차원 분야의 지속적인 발전으로 인해 보다 사실적이고 실감나는 영상을 경험할 수 있게 되었고 게임과 같은 다양한 응용분야에서 활용가능하게 되었다. 특히 가상환경에서의 객체들과 상호작용하며 이를 제어하는 증강현실 분야에 많은 발전을 가져왔다. 본 연구는 한 대의 카메라를 활용한 가상 양시점화 방법을 통해 3차원 공간의 객체를 제어하는 3차원 사용자 인터페이스를 제안한다. 이를 위해 임의의 두 카메라 위치 사이의 변환 정보를 담고 있는 호모그래피(homography) 행렬을 계산하고, 한 대의 카메라에서 얻은 2차원 손 좌표, 호모그래피 행렬 그리고 카메라의 투영행렬을 이용하여 3차원 좌표의 복원을 수행한다. 이러한 방법을 통해 보다 정확하고 빠른 3차원 정보를 얻을 수 있게 된다. 이는 두 대의 카메라를 동시에 구동할 때보다 연산량이 감소하여 실시간 처리에 효과적일 수 있으며 경제적인 부담도 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.

The local displacement in the downstream of the embankment dam has been observed since the 2nd precise inspection was investigated. It appears that this displacement is caused by the differential settlement on the different properties of the zone during the construction. Therefore, using the advanced inspection method of the 3D scanning determines whether to proceed with the displacement. In this study, reviewing a field application and analyzing results of the 3D scanning method are drowned a conclusion for improvement in the inspection and maintenance method on the Rock-fill type embankment dam.

In this paper, we developed a performance evaluation system which enables to evaluate surface condition and sectional shape change of structure. We use various convergence technology such as 3D laser scanning, digital image processing and texture mapping. This modular system is quite practicable in matters of many current structures. This system can solve the problems in current visual inspection of structures, and systemize the inspection tasks scientifically.

미국 오바마 대통령은 2013 국정연설에서“3차원(3D)프린팅(printing) 기술육성으로 새로운 제조업 혁명을 이룰 것”이라고 선언했다. G2인 중국 또한 3차원(D) 프린팅 기술 투자로 제조 산업을 일으키겠다고 의지를 표명했다. 대한민국은 3D프린팅에 대한 연구가 미흡한 실정으로 국가전략 및 미래 산업동력으로서 3D프린팅 모델링 연구를 제안하는데 목적이 있다. 연구방법은 국내외 3D프린팅 사례를 분석시트에 적용하여 종합적인 연구를 시도한다. 연구결과 3D프린팅은 소재별로 세부제작 방식이 광 조형공정, 분사시스템, 선택적 레이저 소결, 직접금속레이저소결, 3차원인쇄, 융합증착모델링으로 분별된다. 종합적 특징으로는 일반적인 제조공정에 비하여 제작 속도, 제품의 정확한 형태, 표면마감정도, 재료의 다양성과 색상이 우수하다. 조형적 특징은 오브젝트 내부에 오브젝트, 섬유 직접조형효과 인쇄와 개별 색상구현, 움직이는 부품의 동시구축, 복재3D 스캐닝 및 자유로운 스케치 조형구축등이며 기능적이고 혁신적인 디자인이 가능하다. 3D프린팅은 개인맞춤형, 1인 제조, 혁신적 디자인, 새로운 제조영역으로서의 가능성과 대한민국의 미래 성장 동력으로서 가치를 지니고 있다.