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- 저자 : HyungWook Park (검색결과 40 건)
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3D 모델 기반 기하처리를 이용한 치아 임플란트 식립 계획 방안
박형욱(Hyungwook Park),박상진(Sangjin Park),김명수(Myong-soo Kim),박형준(Hyungjun Park) (사)한국CDE학회 2011 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.1
치아 임플란트 시술의 성공률을 높이기 위해서는 시술 전 적절한 식립 계획을 수립하는 것이 중요하다. 최근 의료영상을 이용한 3D 데이터가 시술계획 수립에 널리 활용하고 있으나 식립 위치와 방향은 시술자의 경험 및 주관적 판단에 의해 주로 결정되므로 시술 편차를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 치아 및 구강에 대한 3D 모델의 기하학적 처리를 통해 임플란트 식립 위치 및 방향을 결정하는 방안을 제시한다. 입력 데이터로는 환자별 의료영상처리를 통해 확보된 치아, 턱뼈, 신경관에 대한 3D 메쉬 모델을 이용한다. 제시된 방안에서는 시술부위 주변의 치아들에 대해 PCA 알고리즘을 적용하여 얻어진 최소포함 원기둥(minimum enclosing cylinder)이 중요하게 이용된다. 시술부위 주변 원기둥의 윗면 중심점을 연결한 선분에 대해 주변 원기둥의 반경을 고려하여 선분 위의 놓인 식립 위치를 결정하며, 주변 원기둥의 중심축에 대하여 가중치를 고려한 평균을 통해 식립 방향을 결정한다. 또한, 시술부위 원기둥과 주변 원기둥 및 신경관 모델간의 간섭을 고려하여 시술부위 원기둥의 최대 반경과 최대 길이를 추정한 후, 이를 임플란트 크기 및 유형 선정에 활용한다. 얻어진 식립 정보를 이용하여 식립보조도구(surgical stents)의 3D 모델을 생성한다. 제시된 방안이 치아 임플란트 시술 교육용 컨텐츠로서 유용하게 활용됨은 물론 식립 계획 수립에 유용한 정보를 제공할 수 있으리라 기대한다.
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3D 모델 기반 기하처리를 이용한 치아 임플란트 식립 계획 수립 및 유한요소분석
박형욱(Hyungwook Park),박철우(Chulwoo Park),박상진(Sangjin Park),김명수(Myung-Soo Kim),박형준(Hyungjun Park) (사)한국CDE학회 2012 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.2
치아 임플란트 시술의 성공률을 높이기 위해서는 시술 전 적절한 식립 계획을 수립하는 것이 매우 중요하다. 최근에는 의료영상 및 3D 데이터 기반 S/W가 시술계획 수립 과정에 널리 활용되고 있으나, 식립 위치와 방향 선정이 시술자 경험과 주관적 판단에 의존되어 상당한 편차가 존재한다. 본 논문에서는 식립 위치 근처에 존재하는 주변치아 및 구강에 따라 3D 모델의 기하학적 처리를 통해 임플란트 식립 위치 및 방향을 결정하고, 이를 유한요소분석을 통해 입증함으로써 보다 일관된 식립 계획을 수립하는 방안을 제시한다. 제안된 방안에서는 시술부위의 주변 치아들에 대해 PCA 알고리즘을 적용하여 얻어진 최소포함원기등(Minimum Enclosing Cylinder)을 이용하여 식립위치 및 방향을 결정한다. 시술부위 주변 원기둥의 윗면 중심점과 원기둥 반경을 고려하여 식립 위치를 결정하고, 주변 원기둥의 중심축에 가중치를 고려한 평균을 통해 식립 방향을 결정한다. 또한 시술부위 주변 원기둥들과 신경관 모델 간의 간섭을 고려하여 시술부위 원기둥의 최대 반경과 최대 길이를 추정한 후, 이를 임플란트 크기 및 유형 선정에 활용한다. 유한요소분석을 통해 식립 계획 정보의 적합성을 확인한 다음, 식립계획 정보를 토대로 식립보조도구(surgical stents)의 3D 모델을 생성한다. 최종적으로 3D 치아 임플란트 시술 시뮬레이션을 수행함으로써 제시된 방안이 치아 임플란트 시술용 교육컨텐츠에 유용하게 활용됨은 물론 식립계획 수립을 위한 유용한 정보를 제공할 수 있음을 보인다.
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중소기업의 제품해석을 위한 공개라이브러리 기반 자동요소생성기 개발
박형욱(Hyungwook Park),이상민(Sangmin Lee),손일엽(Ilyoup Sohn),김연호(Younho Kim),김지원(Jiwon Kim),서동우(Dongwoo Seo) (사)한국CDE학회 2014 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.2
최근 IT 설계 기술의 진화, 제품의 복잡성 증가 및 대외적 요구조건의 증대와 다변화 등으로 인해 설계?해석 문제의 규모가 획기적으로 증가하고 있으며 기존 단일분야(single-disciplinary)만을 고려한 시뮬레이션에서 다분야통합(Multi-disciplinary) 시뮬레이션으로 변모 하고 있다. 이를 위해서는 다양한 조건에서의 정밀 전산모사가 필수적이나 국내 중소기업의 경우 고가의 컴퓨팅 및 전문인력확보의 문제 등으로 인해 R&D 및 현업에의 적용이 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 위한 기반기술로 Windows, Unix/Linux 등 다양한 OS 에서 활용가능하며 LGPL 라이선스를 가지고 있는 공개라이브러리인 Netgen 을 활용하여 자동격자모델 생성기를 개발하였다. 본 프로그램에서는 STL format 뿐만 아니라 IGES, STEP 등의 다양한 CAD 모델 파일에서 Geometry 정보를 추출하여 자동으로 Mesh 를 생성하는 기능을 제공하는 함수를 구축하였으며, Meshing, Refinement 등의 기본 기능뿐만 아니라 간편한 GUI 를 통해 Mesh 품질 검사 등 관련 주요 기능을 활용할 수 있도록 하였다. 한국과학기술정보연구원의 슈퍼컴퓨팅 중소기업지원실에서는 내부 시스템을 통해 이를 등록 후 배포하였으며, 활용 설문을 통해 중소기업지원에서 실제 활용될 수 있음을 확인하였다.
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한국인 발목관절에서 발꿈치종아리인대의 해부학적 특성 연구
권형욱(Hyungwook Kwon),조재호(Jaeho Cho),김디귿(Digud Kim),박광락(Kwangrak Park),이미정(Mijung Lee),최유진(Yujin Choi),윤관현(Kwanhyun Yoon),박정현(Jeonghyun Park) 대한체질인류학회 2020 해부·생물인류학 (Anat Biol Anthropol) Vol.33 No.3
발꿈치종아리인대는 발목의 안쪽번짐에서 발목의 안정성에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 한국인 시신에서 발꿈치종아리인대의 인류학적 특성을 평가하여 임상에서 적용할 수 있는 기본적인 자료를 제공하는 것이었다. 재료는 포르말린으로 고정한 한국인 성인 시신 69구를 사용하여, 125쪽의 발을 해부하였다. 남자가 75쪽, 여자가 50쪽이었고, 사망시 평균 나이 76세였으며, 오른발이 63쪽, 왼발이 62쪽이었다. 발목을 중립자세로 한 후, 발꿈치 종아리인대의 부착부위를 확인하였다. 또한, 인대의 너비와 길이를 측정하였고, 발꿈치종아리인대와 앞목말종아리인대의 병합 유무와 두 인대가 이루는 각도를 측정하였다. 발꿈치종아리인대의 부착부위는 종아리뼈의 끝에서 8.6± 2.7 mm 떨어진 곳이었다. 인대의 너비는 종아리뼈부착부위가 7.4±1.5 mm, 인대의 정중간부위가 6.7±1.4 mm, 발꿈치뼈부착부위가 7.8±1.6 mm였으며, 인대의 길이는 22.0±2.7 mm였다. 발꿈치종아리인대와 앞목말종아리인대의 병합은 모든 발에서 확인되었으며, 두 인대가 이루는 각도는 113.8±16.6°였다. 인대의 길이는 남자가 여자보다 길었으며, 두 인대가 이루는 각도는 남자가 여자보다 컸다. 이 해부학적 자료는 발목의 해부학적 구조를 이해하고 발목 부상의 진단 및 치료에 도움이 될 것이다. The calcaneofibular ligament (CFL) plays an important role in ankle joint stability during inversion. The aim of this study was to evaluate anthropological characteristics of CFL in Korean cadavers and to provide fundamental data to clinicians. For this study, formalin-fixed 69 Korean cadavers were used and 125 feet (75 males and 50 females/63 right, 62 left) were dissected. The average age was 76.3 years old. In neutral position of ankle, the attachment area of the CFL was identified. Also, both width and length of the CFL were measured. In addition, the conjoined pattern and the angle between the CFL and the anterior talofibular ligament (ATFL) were measured. The attachment of the CFL averaged 8.6±2.7 mm at the tip of fibular. The width of the fibula attachment, that of the middle part of the ligament and that of the calcaneal attachment were 7.4±1.5 mm, 6.7±1.4 mm, and 7.8±1.6 mm respectively. The length of the CFL was 22.0±2.7 mm. The connection of the CFL and the ATFL was confirmed in all specimens, and the average angle between the CFL and the ATFL was 113.8±16.6°. The ligaments were longer in male than in female, and the angles between two ligaments were wider in male than in female. This data will be helpful for understanding the anatomical structure of the ankle ligament, as well as for the diagnosis and treatment of ankle ligament injury.
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중소기업공학해석자립화를 위한 공개라이브러리 기반 전처리기 시스템 개발
박형욱(Hyungwook Park),서동우(Dongwoo Seo),윤태호(Taeho Yoon),김연호(Younho Kim),손일엽(Ilyoup Sohn) (사)한국CDE학회 2015 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.동계
최근 IT 설계 기술의 진화, 제품의 복잡성 증가 및 대외적 요구조건의 증대와 다변화 등으로 인해 설계·해석 문제의 규모가 획기적으로 증가하고 있으며 기존 단일분야(single-disciplinary)만을 고려한 시뮬레이션에서 다분야통합(Multi-disciplinary) 시뮬레이션으로 변모 하고 있다. 이를 위해서는 다양한 조건에서의 정밀 전산모사가 필수적이나 국내 중소기업의 경우 고가의 컴퓨팅 및 전문인력확보의 문제등으로 인해 R&D 및 현업에의 적용이 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 Windows, Unix/Linux 등 다양한 OS 에서 활용가능하며 LGPL 라이선스를 가지고 있는 공개라이브러리인 Netgen 을 활용하여 시뮬레이션에 적용을 위한 전처리기 시스템을 개발하였다. 본 프로그램에서는 다양한 CAD 모델 파일에서 Geometry 정보를 추출하여 자동으로 Mesh 를 생성하는 기능을 제공하는 함수를 구축하였으며, Meshing, Refinement, Quality Check 등의 자동격자모델 생성기능뿐만 아니라 간편한 GUI 기반의 Boundary Condition 및 Property 를 입력하여 해당하는 구조해석 Solver 에 대한 전처리기로 활용할 수 있도록 하였다. 한국과학기술정보연구원의 슈퍼컴퓨팅 중소기업지원실에서는 내부 시스템을 통해 이를 등록 후 배포하였으며, 중소기업지원에서 실제 활용될 수 있음을 증명한다.
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박상진(SangJin Park),박형욱(Hyungwook Park),박형준(Hyungjun Park) (사)한국CDE학회 2011 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.1
오늘날 신원을 확인하는 수단으로써 홍채인식 및 지문인식 등의 여러 방안들이 연구개발 되고 있으나, 이러한 방안들은 장비 비용, 사용 편의성, 인식률, 위· 변조 가능성 등의 측면에서 장단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 PC 카메라를 통해 확보된 전면 개구부 영상을 이용하여 신원을 확인하는 방안을 제안한다. 기본적인 아이디어로는 입력영상을 분석하여 얻어낸 상악 및 하악 치아 끝단(edge profiles)을 다각형으로 각각 근사한 후, 이들의 기하학적 패턴을 신경회로망을 이용하여 인식하는 것이다. 입력 영상으로는 양치질할 때와 비슷하게 상악과 하악을 약간 벌리고 잇몸을 드러낸 상태에서 입술 영역을 포함한 개구부 전면 부위를 측정한 영상으로 한다. 입력영상의 상악과 하악 치아 사이에는 검정색의 구강영역이 존재하며 이 영역은 조명 변화에 영향이 거의 없는 치아 끝단 정보를 포함하고 있다는 특성을 이용한다. 따라서 색상 정보를 이용하여 검출된 검정색 구강영역의 경계(boundary)를 추출하고 이에 대한 최소포함사각형(minimum enclosing rectangle, MER)을 계산한다. 그런 다음, 최소포함사각형의 중심이 원점에 놓이고 장축이 X 축과 나란하도록 경계정보를 변환하여 경계정보로부터 상악 및 하악 치아 끝단에 대한 다각형을 각각 추출하여 정규화한 후, 다각형의 차이벡터를 생성한다. 이렇게 얻어진 차이벡터(difference vector) 정보를 신경회로망에 학습 데이터로 이용한다. 본 논문에서는 신경회로망의 학습을 위해 10 명으로부터 얻어진 치아영상 100 개를 역전파 알고리즘에 적용하였으며, 실험을 통해 제안된 신원확인 방안의 유효성과 품질을 보인다.
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