PURPOSES : This study is a method for developing a 3D stratum modeling that uses Civil3D, CAD, Revit, and Dynamo, the products of Autodesk and ground survey data to prevent reversal and applying BIM design to underground structures. METHODS : If the ground level difference is severe and the survey data is not sufficiently spaced, a reversal phenomenon occurs such that the stratum is generated above the surface ground. In such cases, the first layer of the stratum can be offset from the ground surface and the remaining layers are created and utilized by the stratum thickness. However, the first layer is just offset from the ground surface, which is not an accurate implementation of geological information. To fix this error, we propose a method to calculate the quantity in 3D based on the algorithm that generates the stratum underneath the original ground surface connected with borehole data. RESULTS : The 3D stratum is designed to be implemented within 30 min with minimum memory resource occupancy. The ground surface is generally based on a digital map and can be linked with a drone and 3D scan data afterwards. The stratum model for each layer can be implemented in both a triangulated irregular network (TIN) and solid for quantity and volume calculations. Each layer will be generated in selected colors, and analysis on altitude, gradients, etc. can be performed with it. CONCLUSIONS : Constructing 3D spatial information using 2D information is expected to lay the foundation for providing required services in construction, real estate, architecture, urban planning, and transportation in the future, to users with integration and convergence into various fields such as BIM, smart city, digital twin, and VR-AR.

미로는 컴퓨터 비디오 게임에 매우 자주 사용되는 형태 중의 하나다. 2차원 격자 형태로 표현되는 미로가 가장 대표적이지만 매우 다양한 형태로 사용된다. 많은 게임 애셋들이 그래픽 디자이너에 의해 만들어지지만 알고리즘에 의해 자동화되는 경우도 매우 많다. 특히 최근에는 프로시저럴 게임 애셋 생성 방법이 각광을 받으며 게임 애셋의 제작에 있어 생산성이 높아질 수 있게 되었다. 제안된 연구에서는 그동안 2차원 미로 생성에 제한되어 있어서 자동화 방법을 3차원 그래픽으로 확장하고자 한다. 2차원 미로 생성 방법은 컴퓨터 사이언스에서 오래된 주제인다. 게임에서는 주로 던전이나 레벨 생성에 주로 사용되고 있다. 최근의 미로에 관련된 연구는 이미지나 사진을 기반으로 이와 닮은 형태의 미로를 생성하는 방법과 이에 대한 사용자 컨트롤, 스타일 생성 등에 대해 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이에 대한 3차원 확장으로써 미로 자동 생성 시스템을 제안한다. 경로 생성과 3차원 벽 모델의 생성은 PCG(Procedural Contents Generation)로 이루어지며 미로의 생성 밀도나 형태 제어, 불연속성 제어 등은 사용자가 개입할 수 있는 형태로 구현되었다. 또한 사용자가 지정한 출발, 도착 지점 셀간의 해답 경로를 자동으로 생성하여 준다. 제안된 시스템은 이러한 기능들을 대화형 작업 속도로 지원한다.

This paper reports the pH effect of reduced graphene oxide (RGO) colloids on formation of three dimensional (3D) graphene network in nucleate boiling condition, so called boiling method. When nucleated bubbles grow on the hot surface, thin liquid film beneath the bubble is supposed to be dried, in which RGO flakes become close to each other and form a structure. Accordingly, what happened when they are in high particle density would be a key issue for the formation of 3D graphene network. Here, we changed pH and oxidation level of RGO colloids so that their effect was observed on extent of 3D graphene network after boiling method. As pH was lower, i.e. being acid, the RGO colloids become unstable, resulting in 3D structure rather than 2D structure. Similarly, As oxidation level was lower, i.e. being more reduced, it showed a tendency to form 3D structure.

Aluminum (Al) - based powders have attracted attention as key materials for 3D printing because of their excellent specific mechanical strength, formability, and durability. Although many studies on the fabrication of 3Dprinted Al-based alloys have been reported, the influence of the size of raw powder materials on the bulk samples processed by selective laser melting (SLM) has not been fully investigated. In this study, AlSi10Mg powders of 65 μm in average particle size, prepared by a gas atomizing process, are additively manufactured by using an SLM process. AlSi10Mg powders of 45 μm average size are also fabricated into bulk samples in order to compare their properties. The processing parameters of laser power and scan speed are optimized to achieve densified AlSi10Mg alloys. The Vickers hardness value of the bulk sample prepared from 45 μm-sized powders is somewhat higher than that of the 65 μm-sized powder. Such differences in hardness are analyzed because the reduction in melt pool size stems from the rapid melting and solidification of small powders, compared to those of coarse powders, during the SLM process. These results show that the size of the powder should be considered in order to achieve optimization of the SLM process.

본 연구에서는 재구성한 2차원 T2 Turbo Spin Echo(TSE) 영상과 3차원 T2 Volume Isotropic Turbo Spin-Echo Acquisition(VISTA) 축상면 영상을 다양한 영상평가항목을 이용하여 비교하고, 재구성한 2차원 T2 TSE 영상의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 3T 자기 공명 영상장비와 미국 방사선 의학회의 두부 전용 팬텀을 이용하여 2차원 T2 TSE 영상과 3차원 T2 VISTA 영상을 획득한 후, 각각 축상면 영상으로 재구성하여 신호강도 균일성, 고 대조도 분해능, 저 대도조 검출률 및 기하학적 정확성을 비교, 분석하였다. 재구성한 2D T2 TSE 축상면 영상은 재구성한 3D T2 VISTA 축상면 검사와 비교하였을 때, 기하학적 정확성과 신호 강도 균일성에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다 (p＞0.05). 게다가, 저 대조도 검출률에서도 양쪽 모두에서 가장 작은 부챗살 모양까지 관찰되어 대조도의 차이도 없었다. 그러나, 고 대조도 분해능 비교에서 재구성한 3차원 T2 VISTA 영상의 blurring으로 인하여 점들과 점들 사이의 1.1 mm 이하의 간격들을 육안으로 구분 할 수 없었다. 재구성한 2D T2 TSE 축상면 영상은 재구성한 3D T2 VISTA 축상면 검사와 비교하였을 때, 영상 강도의 균일성과 대조도도 유지하면서, 영상의 blurring도 개선할 수 있었다. 따라서 2D T2 TSE 시퀀스의 사용으로도 충분히 3D T2 VISTA에 문제점을 보완할 수 있으며, 재구성한 영상으로도 충분히 우수한 영상을 제공할 수 있을 것이다.

As the importance of three-dimensiona (3D) nano patterns and structures has recently emerged, interest in the study of 3D structures of block copolymers has increased. However, most existing studies on block copolymer 3D patterns on substrates are limited to simple 3D structures such as a multi-layered forms. In this study, we propose an experimental method for realizing free-standing 3D block copolymer patterns on substrates using an e-beam lithographic template and film transfer method. The block copolymer 3D structure formed in wide hole templates are similar to simple multi-layered structures; however, as the width of the hole template become narrower, more complex block copolymer 3D structures are formed in which the upper and lower layer structures are interconnected. Furthermore, we introduce a method to fabricate novel block copolymer structures in which the 2D planar structures are connected to 3D complex structures. Proposed 3D block copolymer fabrication method provides a framework for generation of unconventional 3D structures of block copolymer, which can be useful for next generation 3D devices.

본 연구는 3차원 영상을 이용하여 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장을 결정하고자 수행되었다. 3차원 영 상을 획득하고자 ToF 카메라와 스테레오비전 카메라를 사용하였다. 본 연구의 3차원 영상 획득용 실험 재료로서 수박, 사과, 배, 단호박, 오렌지의 원예산물과 수박, 토마토 및 고추 플러그묘를 사용하였다. 플러그묘의 평균 초장을 결정하는 지표로서 기존의 측정 기준 대신에 수정초장이 제시되었다. 스테레오비전 영상에 비해서 ToF 영상을 이용한 경우에 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장 오차가 작게 나타났다. 꼭지가 있는 원예산물을 제외할 경우 ToF 영상을 이용한 원예산물의 둘레와 높이의 오차는 각각 0.0-3.0%, 0.0-4.7%로 나타났다. 또한, 플러그묘의 평균 초장에 대한 오차는 0.0-5.5%로 나타났다. 본 연구를 통해 서 3차원 영상을 이용한 원예산물의 크기와 플러그묘에 대한 초장 추정의 가능성을 확인하였다. 더구나, 본 연구에서 시도된 방법은 3차원 영상으로부터 물체와 배경의 효과적인 분리, 이상치의 제거 등에 활용될 것이다.

현대 섬유 기술의 발전으로 박리에 의한 복합체 파괴 가능성을 줄일 수 있고, 복합체의 전단강도를 향상시킬 수 있는 있는 3차원 직물섬유를 제작할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 3D 직물섬유의 시멘트 기반 복합체 적용 가능성을 살펴보기 위해 3D 직물섬유의 종류, 매트릭스의 종류, 보 부재 높이를 변수로 한 3D 직물섬유 보강 모르타르 보 시험체를 제작하고 휨실험을 수행하였다. 휨실험 결과, 3D 직물섬유 보강 모르타르 부재는 전형적인 직물섬유 보강 콘크리트의 휨거동과 유사한 결과를 나타내었다. 3D 직물섬유 보강을 통해 보 부재의 휨강성 및 휨인성이 향상되었고, 6mm 스페이서를 가진 직물섬유 보강 시험체가 4mm 스페이서를 가진 직물섬유 보강 시험체 보다 더 높은 휨강도 및 휨인성을 보였다. 3D 직물섬유 보강 모르타르의 휨강도 및 휨인성을 보다 향상시키기 위해서는 높은 인장강도와 탄성계수를 가지는 섬유의 적용, 섬유량의 증가, 인장단에 가까운 섬유의 배치가 필요하다.

구조물의 『3차원 설계』는 성공적인 BIM(building information modeling) 정착을 위한 핵심 기술이다. 이를 위해 다양한 BIM 라이브러리들이 개발되고 있지만 선형기반으로 구조물이 가설되는 교통 인프라의 설계업무에 적용하기에는 한계가 있다. 상용화된 BIM 소프트웨어들이 지원하는 라이브러리를 계획된 선형을 기반으로 구조물이 가설되는 교통 인프라의 설계 업무에 적용하는 것은 사용성 측면에서 한계가 있다. 더욱이 조합을 고려하지 않고 개발된 라이브러리로 생성된 모델은 다양한 설계변경 상황에 대응하기가 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 교통인프라 구조물인 철도 교량을 대상으로, 유관 시설 또는 부재에 대한 3차원 객체를 설계변경에 효율적으로 대처할 수 있도록 매개변수 기법을 적용한 ‘BIM기반 3D 모델 생성 자동화 모듈’을 구축하였다. 모듈의 주요기능은 기준선형을 바탕으로 기준경로를 도출하고 다른 객체와의 조합을 고려하여 목표객체를 연장 및 배열하는 것이다. 또한 모듈의 조합으로 구성된 철도교량의 통합모델에 대하여 설계변수를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스를 구성하여 설계변경 대응능력에 대한 적용성을 검증하였다.

PURPOSES: The objective of this study was to develop an asphalt pavement response model for a subsurface cavity section using the 3D finite element method and a statistical approach. METHODS: It is necessary to analyze the structural behavior of asphalt pavement with a subsurface cavity to evaluate the degree of risk for a road cave-in. A 3D finite element model was developed to simulate the subsurface cavity underneath asphalt pavement and was verified using the ILLIPAVE program. Finite element analysis was conducted for asphalt pavement sections with different asphalt layer thickness/modulus, and cavity depth and length, to generate the artificial pavement response database. The critical pavement response considered in this study was the tensile strain at the bottom of the asphalt layer because fatigue cracking is the main cause of road cave-in. The relationship between the critical pavement response and influencing factors was investigated using the pavement response database. The statistical regression approach was adopted to develop the asphalt pavement response model for predicting the critical pavement response of asphalt pavement with a subsurface cavity. RESULTS : It was found from the sensitivity analysis that the asphalt layer thickness or modulus, and cavity depth or length, are the major factors affecting road cave-in incidents involving asphalt pavement. The asphalt pavement response model showed high accuracy in predicting the tensile strain at the bottom of asphalt layer. It was found from the verification study that the R square value between finite element model and pavement response model were 0.969 and 0.978 in the cavity and intact sections, respectively. CONCLUSIONS: The work reported in this paper was intended to figure out the pavement structural behavior and to develop a pavement response model for the occurrence of cavities underneath asphalt pavement using 3D finite element analysis. In the future, critical pavement response will be utilized to establish the criteria of risk of road cave-in based on various different conditions.

본 연구에서는 비용매 유도 상분리와 소결 공정을 혼용하여 기체 및 액체에 대하여 슈퍼플럭스 거동을 보이는 니켈 모세관 지지체를 성공적으로 제조하였다. 니켈 모세관 전구체는 니켈, 폴리술폰, DMAC, PEG를 이용하여 도프용액을 제 조한 후 NIPS 공정에 의하여 제조된 후에, 다양한 소결온도에서 수소 분위기 조건에서 소결하여 니켈 모세관 지지체를 제조 하였다. 최적의 니켈 모세관 지지체는 950°C 소결온도에서 얻어졌는데 외경 722 μm, 내경 550 μm, 두께 94 μm이었다. 니켈 모세관 지지체 기공율은 26%, 평균 기공경은 4 μm이었으며 3차원으로 서로 연결된 기공구조를 갖고 있었다. 그리고 파괴하 중은 2.84 kgf, 파괴 연신율은 13%이었다. 니켈 모세관 지지체의 He, N2, O2, CO2에 대한 단일 기체 투과도는 상온에서 각각 432,327, 281,119, 264,259, 193,143 GPU로 슈퍼플럭스 거동을 보였다. 이는 3차원적으로 서로 연결된 4 μm 크기 마크로기 공을 통하여 viscous flow가 일어났기 때문에 나타나는 현상으로 설명되었다.

The purpose of this study was to make a pants pattern suitable for women 70 to 85 years of age, then analyze that- pattern’s shape, size, appearance, fit, allowance and air gap. Participants made the pattern using 3D simulation program DC Suite version 5.1. The results suggest a design method suitable for the lower-body shapes of elderly women. In external appearance, the A-type earned the highest evaluation in all items except the allowance of the back waist and back hip. The L type earned the highest evaluation in the allowance of back waist and hips. The A-type’s, back waist appeared set at an angle that did not match the body shape of an old-old aged woman in the center-back-line setting. Therefore, the pattern method of A-type combined with L-type’s method of center back, produces an excellent pants pattern. Evaluation of the air gaps among patterns revealed that; the A-type showed the largest air gap in waist and hip circumference and the smallest air gap in thigh circumference. The waists, abdomen, and hip circumferences of older women often become larger while their legs become slimmer. This study accounted for those factors in determining a pattern suitable for the lower-body shape of old-old aged women. However, participants only analyzed four patterns and compared them with women 70 to 85, years of age. Therefore, it is necessary to develop industrial patterns applicable to a wide age group.

Background: There are insufficient objective or quantitative evidence for the better intervention to improve proprioception particularly for the application of external load. There are conflicting opinions whether the external load is effective for proprioception improvement or not. Objects: The purpose of this study was to investigate effects of external load on proprioception of shoulder joint quantitatively using 3D motion capture system. Methods: Nine healthy adults joined for this study. They were asked to perform scapular plane abduction motion with attaching reflective markers on the trunk and upper limb. The 3D positions of finger marker, while they performed the same task with and without external load, were recorded and analyzed. Results: All participants showed decreased variable errors in the vertical direction when the external load was applied (p<.02). Even though other directions (y, z) and absolute errors increased, they did not have statistical significances. Conclusion: Based on this study results, the external load application would be effective for shoulder joint position sense improvement.

In the present study, effective hydrodynamic pressure modeling methods for three-dimensional earthquake safety analysis of a dam intake tower structure are investigated. Time history analysis results using the Westergaard added mass and Chopra added mass methods are compared with the one by the CASI (Coupled Acoustic Structural Interaction) method, which is accepted as giving almost exact solutions, to evaluate the difference in displacement response, stress and dynamic eccentricity. The 3D time history analysis of a realistic intake tower, which has the standard geometry widely used in Korea, shows that the Chopra added mass method gives similar results in displacement and stress and less conservative results in dynamic eccentricity to CASI ones, while the Westergaard added mass yields much more conservative results in all measures. This study suggests to use the CASI method directly for three-dimensional earthquake safety analysis of a dam intake tower, if computationally possible.