Aluminum alloys, known for their high strength-to-weight ratios and impressive electrical and thermal conductivities, are extensively used in numerous engineering sectors, such as aerospace, automotive, and construction. Recently, significant efforts have been made to develop novel aluminum alloys specifically tailored for additive manufacturing. These new alloys aim to provide an optimal balance between mechanical properties and thermal/ electrical conductivities. In this study, nine combinatorial samples with various alloy compositions were fabricated using direct energy deposition (DED) additive manufacturing by adjusting the feeding speeds of Al6061 alloy and Al-12Si alloy powders. The effects of the alloying elements on the microstructure, electrical conductivity, and hardness were investigated. Generally, as the Si and Cu contents decreased, electrical conductivity increased and hardness decreased, exhibiting trade-off characteristics. However, electrical conductivity and hardness showed an optimal combination when the Si content was adjusted to below 4.5 wt%, which can sufficiently suppress the grain boundary segregation of the α- Si precipitates, and the Cu content was controlled to induce the formation of Al2Cu precipitates.

폭발 수치해석 기법 중 Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)는 구조물의 파괴뿐만 아니라 폭발 이후 충격파의 전파 과정까지 관찰할 수 있는 장점이 있다. 그러나 동적 해석 시 유한요소 모델의 격자망 크기가 일정 수준 이하로 감소하게 되면 해석 결과의 신뢰도가 부 정확해진다. 본 연구에서는 ALE 수치해석 기법을 활용하여 대기의 격자망 크기가 해석의 정확도에 미치는 영향을 조사한다. 다양한 조건의 격자망 크기와 폭발 중량을 갖는 대기 중 폭발모델을 구축하고, 폭발 중심으로부터 거리에 따른 폭발압력을 관찰한다. 수치해 석과 실험에서 얻은 최대 폭발압력 결과에 대해 평균 제곱 오차를 계산하여 최적의 격자망 크기를 제안하고, 제안된 크기를 바탕으로 폭발물 중량과 대기의 최적 격자망 크기에 대한 상관관계를 분석한다. 본 연구는 다양한 중량을 가진 폭발물 해석에서 최적의 격자망 크기를 제공함으로써 신뢰성이 향상된 폭발 수치해석 모델 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.

본 연구는 추가적인 장비 없이 UAV만을 사용한 균열폭 측정 및 균열의 3차원 재구성 방법을 제안한다. UAV 사진측량법 및 CNN을이용한 균열의 3차원 재구성 및 균열폭 측정 검증을 위해 5곳의 균열이 존재하는 벽면을 대상으로 균열의 3차원 재구성을 하였 으며 UAV와 균열 사이의 거리 4가지에 대해 균열폭을 측정하고 균열 현미경 측정값과 비교하여 정확성을 검증하였다. 대부분의 균열 에서 균열폭을 정확히 측정하였으나 균열폭이 0.5mm보다 작은 경우와 벽면이 심하게 그늘져 어두운 곳에서는 측정 유효성이 떨어지 는 결과를 보였다.

Degenerative arthritis is a common joint disease that affects many elderly people and is typically diagnosed through radiography. However, the need for remote diagnosis is increasing because knee pain and walking disorders caused by degenerative arthritis make face-to-face treatment difficult. This study collects three-dimensional joint coordinates in real time using Azure Kinect DK and calculates 6 gait features through visualization and one-way ANOVA verification. The random forest classifier, trained with these characteristics, classified degenerative arthritis with an accuracy of 97.52%, and the model's basis for classification was identified through classification algorithm by features. Overall, this study not only compensated for the shortcomings of existing diagnostic methods, but also constructed a high-accuracy prediction model using statistically verified gait features and provided detailed prediction results.

본 논문에서는 3차원 엮임 재료의 재료 물성치들을 효율적으로 분석하고 추후 최적설계 연구에 활용하기 위해서 파라메트릭 배치 해석 워크플로우를 제시하였다. 3차원 엮임 재료를 구성하는 와이어들 사이의 간격을 설계 매개변수로 하는 파라메트릭 모델에 대해 서 임의의 변수 조합을 가지는 2,500개의 수치 모델을 생성하였으며, 상용 프로그램인 매트랩과 앤시스의 여러 모듈을 사용하여 체적 탄성계수, 열전도도, 유체투과율과 같은 다양한 재료 물성치들을 배치 해석을 통해서 자동으로 얻어질 수 있도록 구성하였다. 이와 같 이 얻어진 대용량의 재료 물성치 데이터베이스를 활용해서 회귀 분석을 수행하였으며, 그 결과 설계 변수들과 재료 물성치 사이의 경 향성과 수치 해석 결과의 정확도를 검증하였다. 또한 확보된 데이터베이스를 통해서 3차원 엮임 재료의 물성치를 예측할 수 있는 인 공 신경망을 구성하고 학습시켰으며, 그 결과 임의의 설계 매개변수 값들을 가지는 엮임 재료 모델에 대해서 구조 및 유체해석 과정 없 이도 높은 정확도로 재료 물성치들을 추정할 수 있음을 확인하였다.

PURPOSES : The numeric-based Highway Pavement Management System (HPMS), along with an advanced three-dimensional pavement condition monitoring profiler vehicle (3DPM), in South Korea has presented remarkable advancements in pavement management since the early 2000. Based on these results, visual distress on pavement surfaces can be easily detected and analyzed. Additionally, the entire expressway pavement surface conditions in South Korea can be easily monitored using the current graphical user interface-based advanced information graphic (AIG) approach. Therefore, a critically negative pavement section can be detected and managed more easily and efficiently. However, the actual mechanical performance of the selected pavement layer still needs to be investigated in a more thorough manner not only to provide more accurate pavement performance results but also to verify the feasibility of the current 3DPM and AIG approaches. In this study, the low-temperature performance of the selected asphalt pavement layer section was evaluated to further verify and strengthen the feasibility of the current 3DPM and AIG approaches developed by the Korea Expressway Corporation. METHODS : Based on 3DPM and AIG approach, the positive and negative-riding-quality road sections were selected, respectively. The asphalt material cores were extracted from each section then bending beam rheometer mixture creep test was performed to measure their low-temperature properties. Based on the experimental results, thermal stress results were computed and visually compared. RESULTS : As expected, the asphalt material from the negative driving performance section presented a poorer low-temperature cracking resistance than that from the positive driving performance section. CONCLUSIONS : Current 3DPM equipment can successfully evaluate expressway surface conditions and the corresponding material performance quality. However, more extensive experimental studies are recommended to verify and strengthen the findings of this study

Aluminum alloys are widely utilized in diverse industries, such as automobiles, aerospace, and architecture, owing to their high specific strength and resistance to oxidation. However, to meet the increasing demands of the industry, it is necessary to design new aluminum alloys with excellent properties. Thus, a new method is required to efficiently test additively manufactured aluminum alloys with various compositions within a short period during the alloy design process. In this study, a combinatory approach using a direct energy deposition system for metal 3D printing process with a dual feeder was employed. Two types of aluminum alloy powders, namely Al6061 and Al-12Cu, were utilized for the combinatory test conducted through 3D printing. Twelve types of Al-Si-Cu-Mg alloys were manufactured during this combinatory test, and the relationship between their microstructures and properties was investigated.

청양 본의리 소조 불상 대좌의 제작기술은 지금까지 주로 육안관찰을 통해 해석되었다. 그러나 대좌에 존재하는 제작흔들은 상당히 미시적인 형태를 보이고, 다양한 시각적 간섭을 받아 육안이나 탁본을 통해 파악하는 것이 쉽지 않다. 따라서 이 연구에서는 3차원 스캔데이 터를 기반으로 기하정보 매핑과 렌더링 기술을 적용하여 대좌의 제작흔을 입체적이고 가시적 으로 분석하였다. 본의리 대좌에 존재하는 포목흔, 지두흔, 받침모루흔, 타날흔, 접합흔, 절 단흔, 명문과 문양, 손잡이, 이음 구조 등으로 볼 때 성형-분할-건조-소성-조립의 체계적인 설계를 바탕으로 제작한 것으로 판단된다. 그러나 워낙 대형의 크기를 가져 자연건조와 소성 과정 중 수축과 뒤틀림이 발생하여 실제 사용은 불가능했을 것으로 보인다. 그럼에도 불구하 고 전체적인 규모와 제작기술로 볼 때 국내에서 유래를 찾을 수 없을 정도로 독특한 벡제 토제 기술을 보여주는 문화유산이라고 할 수 있다. 디지털 가시화 기술은 본의리 대좌뿐만 아니라 향후 토제 유물의 제작기법 해석에 있어 중요한 방법론으로 활용될 것으로 사료된다.

In this study, measurement errors of the X and Y axes were verified by using an 80-100 mm gauge block, an NPL type angle measuring device, and a spelling on a contact-type 3D measuring device surface plate. In addition, the measurement specimen was repeatedly measured 10 times at 10° intervals from 0° to 40° to confirm the average value and standard deviation. After confirming the statistical test value (P) through ANOVA analysis of the statistical program, the correlation between angle change and error was confirmed.

최근 3차원 영상 데이터 활용 기술이 주목받으며 레이저 스캐너, 깊이 카메라와 같은 장비를 활용하여 작물의 생육을 측정하려는 연구가 시도되고 있다. 작물의 생육 특성을 측정할 때 3차원 영상 데이터를 활용한다면 평면 데이터에서 측정하지 못한 구조와 형태 정보를 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 콩의 생육 특성을 3차원 영상 데이터를 활용하여 추정하였다. 깊이 카메라를 이용하여 콩의 개화시(R1), 착협기(R3), 종실비대기(R5) 에 촬영하고 3차원 데이터로 개체의 초장과 엽면적을 추정하고 실측 값과 비교하였다. 초장 추정을 위해 평면에 투영된 개체의 무게 중심을 이용하여 원줄기의 x, y 좌표 위치를 지정하였는데 눈으로 보고 지정한 원줄기의 위치와 무게 중심 점의 x, y 좌표 위치는 높은 결정 계수를 보였다. 초장 추정의 경우 콩의 구조와 형태가 발달함에 따라 3차원 영상에서 지면으로부터 개체 상단 지점 간 거리를 이용하는 방법은 실측과 추정 값간 오차가 컸다. 엽면적 추정을 위해서 3차원 위치 값을 갖는 개체 표면 점들을 높이에 따라 분할하고 각 높이 구간의 면적을 계산하였다. 3차원 데이터 병합 과정에서 늘어난 점 개수로 인해 각 높이 구간에서 계산된 면적이 증가하였기 때문에 추정 값은 과대평가되었다. 향후 3차원 영상을 이용한 보다 정밀한 생육 조사를 위해서는 작물 고유의 생육변수 특성을 고려한 데이터 전처리 과정과 분석 방법 개발이 필요할 것으로 사료된다.

본 논문에서는 3차원 엮임 재료의 유체투과율 향상을 목적으로 수치해석 데이터 기반의 물성치 회귀 분석 및 최적설계를 소개한다. 우선 3차원 엮임 재료를 구성하는 와이어 사이의 간격을 결정하는 배율 계수를 매개변수화 하여 다양한 배율 조합을 가지는 수치 모 델을 생성하였고, 전산 수치해석을 통해 계산된 각 모델의 체적 탄성계수, 열전도 계수, 유체투과율 데이터를 이용하여 다항식 기반의 회귀 분석을 수행하였다. 이를 사용해서 체적 탄성계수와 유체투과율 사이의 다목적함수 최적설계를 통한 파레토 최적해를 도출하였 으며, 두 물성치가 서로 상충 관계에 있음을 확인하였다. 한편 3차원 엮임 재료의 열전달 효율을 높이기 위해서 유체투과율을 최대화 시키는 것을 목적으로 경사도 기반 최적설계를 수행하였고, 제약조건인 체적 탄성계수의 크기별 유체투과율의 변화율을 분석하였다. 그 결과 설계자가 원하는 최소한의 강성을 가지는 최대 유체투과율 설계 모델을 얻어낼 수 있음을 확인하였으며, 회귀 방정식을 통해 서 얻어진 설계가 높은 정확도를 가지고 있음을 추가적으로 검증하였다.

카메라 어레이와 사진측량(photogrammetry)을 이용한 3차원 스캐닝 기술은 인체 전신을 게임이나 시각효과 (VFX), 가상인간 등의 다양한 컴퓨터 그래픽스 응용 분야에 활용되고 있다. 특히 최근에는 메타버스 분야에 대한 구축이 활발해 지고 있는 추세여서 실제 인물에 대한 전신 스캔을 보다 저렴하게 수행할 수 있는 시 스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 고가의 DSLR 카메라를 이용한 시스템보다 1/10정도의 가격으로 구축할 수 있는 시스템을 제작하는 사례를 제시하고자 한다. 인체 전신에 대해 동시촬영의 오차가 적은 시스템을 구축하는데 중점을 두었다. 최근의 컴퓨터 그래픽스 기술은 보다 사실적인 캐릭터를 보다 효 율적으로 생성하고 사용할 수 있는 방법으로 발전하고 있다. 따라서 본 시스템은 최근 다양한 연구와 개발 이 이루어지고 있는 메타버스의 캐릭터 구축이나 게임의 캐릭터의 모델링에 활용할 수 있는 장비로 활용될 수 있을 것으로 기대하며, 이러한 시스템을 좀 더 저비용으로 구축하고자 하는 연구자들이나 개발자들에게 도움이 될 수 있을 것으로 본다. 또한 최신의 실시간 렌더링 시스템의 추세와 삼각측량 관련 연구와 기술의 발전에도 기여할 수 있을 것으로 보인다.

In this study, using a 100mm gauge block in a contact-type three-dimensional measuring machine surface plate, an NPL-type angle measurement, and a steel ruler, the specimen was measured at 0°, 5°, 10°, 20°, 30°, and 40° along the X and Y axes. After setting the measurement conditions, the average value and standard deviation were confirmed by repeating measurements for each yield 10 times. After checking the statistical test value (P) through ANOVA, the correlation between the angle change and the error was checked.