Earticle

최근 게임 기술은 모의 수술 시뮬레이션이나 사이버 모델하우스 구축 등의 여러 응용 분야에까지 적용되어지고 있다. 이러한 응용 분야에서 꼭 필요하고 중요한 기술 중 하나는 3D 모델을 실시간으로 절단하는 것이다. 실시간 모의 절단 기술은 자동차나 건축물의 실시간 해체 시뮬레이션 구축에 꼭 필요하며, 다양한 융복합 산업 분야에서 응용이 가능하다. 기존의 BSP-Tree를 이용한 절단 기법에서는 무한 평면을 기준으로 3D 모델을 두 부분으로 절단시키기 때문에 일반적인 절단 작업에 유용하게 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 유한한 영역 내에서 3D 모델을 절단하는 기법을 제안하였다. 구체적으로 절단 경로면을 유한하게 정의할 수 있도록 하였으며, 절단 범위 이내에서만 3D 모델을 분열시키도록 하여, 다양한 산업 분야에서 유용하게 사용할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제안한 부분 절단 기법의 유용성을 보이기 위해 원자로 3D 모델의 해체 작업 과정을 모의 시뮬레이션 하는 과정에 적용해 보았다.

Game technologies are now applied in various engineering areas such as the simulation of surgical operation or the implementation of a cyber model house. One of the essential and important technology in these applications is cutting of the 3D polygon model in real time. Real-time cutting technology is an essential technology needed to implement the simulation of a building demolition or a car assembly for training or educational purpose. Previous cutting method using the conventional BSP-Tree structure has some limitations in that they divide the whole world including the 3D model and its environment, only into two parts with respect to an infinite plane. In this paper, we show a technique cutting the 3D model in a finite extent in order to solve this problem. Specifically, we restricted the cut surface in a finite rectangular area and constructed the mesh for the divided surface. To show the usefulness of our partial cutting technique, an example of the dismantling process simulation of a nuclear reactor polygon model was illustrated.

본 논문에서는 한우 발골 공정 작업을 가상현실 기반에서 체험 학습을 통해 발골 기술을 익힐 수 있는 플랫을 제안한다. 한우 발골 공정 작업은 오랜기간 동안 한국을 대표한는 식재료 뿐만 아니라 전통적인 문화적 가치가 높은 사물이다. 그러나 열악하고 위험한 발골 현장 때문에 점점 발골 기술자들이 줄어 들고 있는 상황이다. 본 연구는 이러한 발골 기술자들을 가상현실에서 교육시킬 수 있는 플랫폼을 제안하고, 이에 사용된 응용 기술에 대해 다룬다. 특히, 발골 작업의 핵심 분야인 고기 절단 작업에 따른 휘러짐, 벌어짐, 절당 등의 공정이 어떻게 구현되는가에 대해 다루었다. 실험 으로는 실제 고기 모델링 기반에서 절단 작업을 수행하였으며 완전하게 절단 하는 것을 실험하였다.

In this paper, we propose a platform for learning deboning technology of Korean beef through vr-based experiential learning. The Korean beef deboning process is not only a food ingredient that has represented Korea for a long time, but also an object with high traditional cultural value. However, due to the hard and dangerous work envrionment of the deboning field, the number of skilled dobiners is gradually decreasing. This study proposes a platform that can train these deboning technicians in virtual reality and covers applied technologies used. In particular, we discussed how processes such as bending, opening, and cutting are implemented during meat cutting, which is a very important part of deboning work. In the experiment, cutting work was performed based on actual meat modeling, and complete cutting was tested.

Purpose: Tension-free vaginal tape (TVT) procedure is widely used as an initial operative method in stress urinary incontinence because of high success rate and low morbidity. However, some patients have complained of voiding difficulties after TVT. We evaluated 14 patients who underwent mesh cutting because of obstructive symptoms after TVT. Materials and Methods: 14 patients who underwent mesh cutting because of prolonged obstructive symptoms after TVT were included for the study. Their voiding symptoms were evaluated by Qmax, voiding time and postvoid residual urine. These parameters which were done before TVT, post-TVT and post-mesh cutting were compared. Results: 4 out of 14 patients were intrinsic sphincter deficiency (valsalva leak point pressure ＜60 cmH2O) and no patient had detrusor overactivity before TVT. After TVT, Qmax was decreased from 25.4±3.5 ml/sec to 9.4±2.4 ml/sec, and voiding time was prolonged from 26.7±6.6 sec to 65.5±24.8 sec. However, the volume of postvoid residual urine was unchanged. After mesh cutting, Qmax was increased to 21.7±7.7 ml/sec and voiding time was decreased to 27.2±7.6 sec. Subjective voiding symptoms were improved immediately in 13 out of 14 patients (92.9%), although 1 patient showed small amount of urine leakage when coughing. And also, in 1 out of 2 patients, detrusor overactivity which was shown after TVT was disappeared. Conclusion: We believe that we do not need to hesitate to cut the mesh in patients who are suffering from severe obstructive symptoms after TVT. (J. Korean Continence Society 2005;9:13-16)

본 논문에서는 섬유강화복합재의 멀티스케일 해석을 위해 필요한 대규모/소규모 통계적 체적요소 모델을 개발하였다. 미시영역모델의 크기효과를 최소화하기 위해서 섬유를 최대한 포함한 거대모델을 구성하였다. 이를 위해 국부 영역의 요소 절단법을 이용하여 전체 유한요소 크기에 상관없이 신속한 격자 섬유/기지의 모델링이 가능한 요소생성기를 구성하였다. 이를 통해 대규모 통계 체적 모델을 도출하여 체적모델의 크기에 따른 국부하중 공유의 차이를 고찰하고, 섬유방향의 연속체손상역학모델을 BSVEs 모델 해석으로부터 도출 하였다. BSVEs 모델을 보편적인 RVE모델과 비교 검증하였다.

In this paper, statistical volume element modeling method was developed for multi-scale progressive failure analysis of fiber reinforced composite materials. Big-size statistical volume elements (BSVEs) was considered to minimize the size effect in the micro-scale, by including as many fibers as possible. For that purpose, a mesh cutting method is suggested and adapted into the fiber model generator that creates finite element domain rapidly. The fiber defect model was also developed based on the experimental distribution of the fiber strength. The size effects from the local load sharing (LLS) are evaluated by increasing the fiber inclusion in the micro-scale model. Finally, continuum damage mechanics (CDM) model to the fiber direction was extracted from numerical analysis on BSVEs. And it was compared with strength prediction from typical representative volume element (RVE) model.

본 연구는 중부지역 $35^{\circ}$ 경사의 절개지에서 초종, 혼파조합 및 그물망 설치에 따른 초지의 생산성, 식생변화 및 사료가치를 조사하여 신속한 초지조성에 적합한 방법을 찾는데 목적이 있다. 본 시험은 2014년에 중부지역 $35^{\circ}$내외의 절개지에 초지를 조성하여 2015년과 2016년의 월동 후 생육특성, 식생변화, 목초 생산성 및 사료가치를 확인하였다. 초종별에서 주구는 그물망의 유 무로 두었으며, 세구는 TF, PRG 및 RT의 3가지 초종이었다. 혼파조합별에서 주구는 그물망의 유 무로 두었으며, 세구는 혼파조합 3가지로서 처리구 A는 OG위주, 처리구 B는 TF위주 및 처리구 C는 PRG 위주였다. 그물망(방조망 이용)은 일반 농가에서 간단하게 구비할 수 있는 그물망을 3겹으로 처리하였다. 월동 후 생육에서 초종별은 목초 피복도 측면에서 TF 단파가 유리하였으며 혼파조합별은 차이가 없었다. 또한 그물망의 처리는 초종 및 혼파조합별에서 모두 목초의 피복도를 높이는 것으로 나타나 초기정착에 긍정적인 영향이 있었다. 초지식생 변화에서 초종별은 초기정착과 이후 예취에도 지속적으로 목초 피복도를 유지하였던 TF 단파가 유리하였으며, 혼파조합별은 목초 피복도를 지속적으로 유지한 OG 및 TF 위주가 유리하였다. 또한 그물망의 처리는 초종 KBG 및 RT 단파와 혼파조합 PRG 위주에서 잡초의 비율을 낮추는 효과가 있었다. 목초 생산성에서 초종별은 TF 및 KBG 단파가 우수하였으며, 혼파조합별은 처리구간 유의적인 차이가 없었다. 초종별의 사료가치는 조성 1년차에서 CP 함량으로 KBG 및 RT 단파가, NDF 및 ADF 함량으로 TF 단파가 우수하였으며, 조성 2년차는 차이가 미미하였다. 혼파조합별은 조성 1년차에서 사료가치의 차이가 없었으나, 조성 2년차는 PRG 위주의 혼파조합이 NDF, ADF 및 TDN이 양호하게 나타났다. 또한 그물망을 처리하는 것은 초종 및 혼파조합 처리에서 모두 차이가 없었다. 이상을 종합하면 중부지역 $35^{\circ}$ 경사의 절개지에서 초종은 TF 단파가 초기목초 피복도가 높고 지속적으로 식생을 유지하였으며, 혼파조합은 OG 및 TF 위주가 지속적으로 식생을 유지하여 유리한 것으로 나타났다. 또한 그물망을 처리하는 것은 목초의 초기정착과 그 이후 식생변화에도 긍정적인 영향이 나타났다.

The objective of this study was to investigate the suitable method for rapid establishment of grassland according to forage species, mixed pastures and installation of mesh at 35 degree angle of cutting area in the middle region of Korea. In agronomic characteristics after wintering, vegetation coverage of Tall fescue(TF) was 74% in monoculture, which was the highest among 3 forage crops. Meanwhile average vegetation coverages of monoculture and mixed pasture were 67 and 92% in treated of mesh, which were 4 and 18% higher than untreated of mesh, respectively. In botanical composition, TF of monoculture and Orchardgrass(OG) and TF oriented mixed were indicated over 94% forage coverage. Meanwhile forage coverages Kentucky bluegrass(KBG) and Red top(RT) of monoculture and Perennial ryegrass(PRG) oriented mixture were 89, 81 and 92% in treated of mesh, which were 7, 6 and 5% higher than untreated of mesh, respectively. In forage productivity, dry matter yield(DMY) of TF(12,537kg/ha) and KBG(11,897kg/ha) of monoculture were significant(p<0.05) higher than RT(9,604kg/ha). Meanwhile DMY of OG(12,227kg/ha), TF(12,823kg/ha) and PRG(11,871kg/ha) oriented mixed were not significant difference(p>0.05). In forage quality of monoculture, in the first year, crude protein of KBG was 13.6%, which was the highest among 3 forage species. Also neutral detergent fiber(NDF) of TF was 56.5%, which was the lowest among 3 forage species. In mixed pasture, in the second year, NDF and acid detergent fiber of PRG oriented mixed were 56.5 and 34.3%, respectively, which was the lowest among 3 mixed pasture. In conclusion, forage species TF was more suitable on initial rootage and continuous forage coverage, OG and TF oriented mixed were more suitable on continuous forage coverage. Also the installation of mesh showed positive effects on initial rootage and maintain forage ratio.