철근의 한계상태변형률 평가를 위한 이미지 프로세싱의 적용

김상도,정치영,우태련,정진환 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.3

본 연구에서는 철근의 인장시험에서 변형률에 대한 상세 측정을 위하여 이미지 프로세싱을 이용하고, 변형률 분포와 넥킹구간을 평가하였다. 이미지 프로세싱 방법으로는 기존의 회색조영상을 이용한 방법이 아닌 칼라영상의 색상정보를 분석하여, 원하는 타겟과 가장 일 치하는 영역과 그 외의 영역으로 구분하여 이진영상으로 변환하는 방법을 사용하였다. 변환된 이진영상에서 개별 타겟들의 도심점을 산출한 후 각 도심점의 상대변위값을 변형률로 환산하였다. 인장실험은 ASTM A615 기준으로 제작된 grade 60 철근 중 D22와 D29에 대해서 시험을 수행하였다. 이미지 프로세싱을 이용하여 계측된 변형률 결과를 기존 변형률 게이지를 이용하여 계측한 결과와 비교하여, 본 연구에서 사용한 이미지 프로세싱 방법에 대해서 검증하였다. 이미지 프로세싱을 이용하여 초기 탄성구간의 변형률 뿐만 아니라 넥킹구간에서 발생한 0.5 (50%) 이상의 변형률도 계측이 가능한 것을 확인하였다. 본 연구결과 이미지 프로세싱을 통하여 기존 변형률 게이지의 계측한계를 극복가능 하고, 다양한 지점에서 자유롭게 계측할 수 있음을 알 수 있었다. In this study, measurements were conducted by image processing to do an in-depth evaluation of strain of rebar in a uniaxial tension test. The distribution of strain and the necking region were evaluated. The image processing is used to analyze the color information of a colored image, so that the parts consistent with desired targets can be distinguished from the other parts. After this process, the image was converted to a binary one. Centroids of each target region are obtained in the binary images. After repeating such process on the images from starting point to the finishing point of the test, elongation between targets is calculated based on the centroid of each target. The tensile test were conducted on grade 60 #7(D22) and #9(D29) rebars fabricated in accordance with ASTM A615 standards. Strain results from image processing were compared to the results from a conventional strain gauge, in order to see the validity of the image processing. With the image processing, the measuring was possible in not only the initial elastic region but also the necking region of more than 0.5(50%) strain. The image processing can remove the measuring limits as long as the targets can be video recorded. It also can measure strain at various spots because the targets can easily be attached and detached. Thus it is concluded that the image processing helps overcome limits in strain measuring and will be used in various ways.

엣지 디바이스를 위한 스트림 프로세싱 플랫폼의 성능 비교

장강희,김유진,김수현 한국차세대컴퓨팅학회 2020 한국차세대컴퓨팅학회 논문지 Vol.16 No.5

Real time processing is very important for many applications such as Smart city and Smart factory. In order to handle real time big data processing, stream processing platforms are being used. Due to the rapid increase of processing demand from the usage of high speed networks such as 5G networks, edge processing can give us benefits such as off-loading of data processing from clouds or servers, and improving response time if the processing result is asked at local devices. Therefore, the stream processing will be important on the edge devices. In this work, we surveyed available open source streaming platforms, and carried out performance comparisons on the embedded system such as the Raspberry Pi 4 which can be used for edge devices. 스마트 씨티, 스마트 팩토리 등의 어플리케이션에서 실시간 처리는 매우 중요하다. 많은 데이터의 실시간 처리를 위해 스트림 프로세싱 플랫폼을 이용하는데, 5G 네트워크 등 고속 대용량의 네트워크를 이용하는 수요가 증가함에 따라 부하 분산 및 로컬에서의 실시간 응답 속도 향상을 위해 엣지에서의 프로세싱이 강조되고 있다. 따라서, 엣지에서의 실시간 처리를 위해 스트림 프로세싱이 중요해질 것이다. 이 글에서는 공개되어 있는 스트림 프로세싱 플랫폼에 대해 알아보고, Raspberry Pi 4와 같이 엣지 디바이스로 쓰일 수 있는 임베디드 시스템에서 스트림 프로세싱 플랫폼들의 성능을 실험을 통해 비교해 보았다.

철근의 한계상태변형률 평가를 위한 이미지 프로세싱의 적용

김성도,정치영,우태련,정진환 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.3

In this study, measurements were conducted by image processing to do an in-depth evaluation of strain of rebar in a uniaxial tension test. The distribution of strain and the necking region were evaluated. The image processing is used to analyze the color information of a colored image, so that the parts consistent with desired targets can be distinguished from the other parts. After this process, the image was converted to a binary one. Centroids of each target region are obtained in the binary images. After repeating such process on the images from starting point to the finishing point of the test, elongation between targets is calculated based on the centroid of each target. The tensile test were conducted on grade 60 #7(D22) and #9(D29) rebars fabricated in accordance with ASTM A615 standards. Strain results from image processing were compared to the results from a conventional strain gauge, in order to see the validity of the image processing. With the image processing, the measuring was possible in not only the initial elastic region but also the necking region of more than 0.5(50%) strain. The image processing can remove the measuring limits as long as the targets can be video recorded. It also can measure strain at various spots because the targets can easily be attached and detached. Thus it is concluded that the image processing helps overcome limits in strain measuring and will be used in various ways. 본 연구에서는 철근의 인장시험에서 변형률에 대한 상세 측정을 위하여 이미지 프로세싱을 이용하고, 변형률 분포와 넥킹구간을 평가하였다. 이미지 프로세싱 방법으로는 기존의 회색조영상을 이용한 방법이 아닌 칼라영상의 색상정보를 분석하여, 원하는 타겟과 가장 일치하는 영역과 그 외의 영역으로 구분하여 이진영상으로 변환하는 방법을 사용하였다. 변환된 이진영상에서 개별 타겟들의 도심점을 산출한 후 각 도심점의 상대변위값을 변형률로 환산하였다. 인장실험은 ASTM A615 기준으로 제작된 grade 60 철근 중 D22와 D29에 대해서 시험을 수행하였다. 이미지 프로세싱을 이용하여 계측된 변형률 결과를 기존 변형률 게이지를 이용하여 계측한 결과와 비교하여, 본 연구에서 사용한 이미지 프로세싱 방법에 대해서 검증하였다. 이미지 프로세싱을 이용하여 초기 탄성구간의 변형률 뿐만 아니라 넥킹구간에서 발생한 0.5 (50%) 이상의 변형률도 계측이 가능한 것을 확인하였다. 본 연구결과 이미지 프로세싱을 통하여 기존 변형률 게이지의 계측한계를 극복가능하고, 다양한 지점에서 자유롭게 계측할 수 있음을 알 수 있었다.

문장논리규칙의 컴퓨터프로세싱을 위한 연구

금교영(Kum Kyo Young),김정미(Kim Jeong Mi) 대한철학회 2016 哲學硏究 Vol.139 No.-

문장 서술의 일관성이나 진·위를 신속 정확히 파악하기 위해서 컴퓨터의 힘을 빌릴 수 있다. 따라서 문장논리의 컴퓨터프로세싱으로 문장 전체 서술의 일관성이나 진·위를 신속 정확히 파악하기 위한 연구가 있을 만하다. 이런 필요에 따라 본 연구에서는 컴퓨터프로 세싱과정을 기획하고, 그 프로세싱에 필요한 테이블을 작성하고, 그리고 5개 논리규칙의 테이블을 우선 개발하여 활성화해본다. 그래서 차후 연구에서 10개의 기본추론규칙과 11개의 파생추론규칙 각각의 테이블을 개발하고, 그 다음 개발된 테이블들을 활성화하여 구축한 DB 위에 서버 프로그래밍 JSP와 클라이언트 프로그래밍 JAVA를 이용하여 문장논리규칙을 프로세싱하는 토대를 마련한다. 2장에서 프로세싱과정의 기획은 먼저 논리연산테이블을 탐색해서 논리규칙과 추론규칙을 공식으로 구분하고, 공식에 사용할 조합을 구분해서 순번으로 열거하는 작업을 하도록 하여, 변수 테이블, 논리기호 테이블, 입력처리 테이블을 작성한다. 그래서 차후 연구에서 주어부와 술어부를 활성화한 DB 위에 서버 프로그래밍 JSP와 클라이언트 프로그래밍 JAVA를 이용하여 문장의 참·거짓을 판명하도록 준비한다. 3장에서는 2장에서 작성·준비한 테이블을 참고해서 문장논리를 위해 명제적 계산, 문장논리 계산 혹은 진술논리 계산에 사용되는 5개의 논리규칙 즉, 이중부정규칙, 드 모르간규칙, 교환규칙, 결합규칙 그리고 분배규칙 모두의 테이블을 개발하고, 마지막 4장에서는 개발한 테이블의 활성화로 DB 구축과 더불어 논리규칙 프로세싱하는 단계까지 이론적 구상을 해본다. To quickly and accurately grasp the consistency and the true/false of sentence description, we may require the help of a computer. It is thus necessary to research and quickly and accurately grasp the consistency and the true/false of sentence description by computer processing techniques. This requires research and planning for the whole study, namely a plan for the necessary tables and those of processing, and development of the table of the five logic rules. In future research, it will be necessary to create and develop the table of ten basic inference rules and the eleven kinds of derived inference rules, and it will be necessary to build a DB of those tables and the computer processing of sentence logic using server programming JSP and client programming JAVA over its foundation. In this paper we present the overall research plan in referring to the logic operation table, dividing the logic and inference rules, and preparing the listed process sequentially by dividing the combination of their use. These jobs are shown as a variable table and a symbol table, and in subsequent studies, will input a processing table and will perform the utilization of server programming JSP, client programming JAVA in the construction of subject/predicate part activated DB, and will prove the true/false of a sentence. In considering the table prepared in chapter 2 as a guide, chapter 3 shows the creation and development of the table of the five logic rules, i.e, The Rule of Double Negation, De Morgan s Rule, The Commutative Rule, The Associative Rule, and The Distributive Rule. These five logic rules are used in Propositional Calculus, Sentential Logic Calculus, and Statement Logic Calculus for sentence logic.

스토리지 내 프로세싱 방식을 사용한 그래프 프로세싱의 최적화 방법

송내영(Nae Young Song),한혁(Hyuck Han),염헌영(Heon Young Yeom) 한국정보과학회 2017 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.23 No.8

최근 들어 플래시 메모리 Solid State Driver(SSD)와 같은 반도체 기반 저장장치가 고성능으로 발전하면서 저장장치 내부 컨트롤러의 CPU와 메모리 같은 자원을 응용의 요구에 맞추어 최적으로 활용해보고자 하는 움직임이 있었다. 이러한 개념을 스토리지 내 프로세싱 방식(In-Storage Processing, ISP)이라고 한다. ISP의 기능이 탑재된 저장장치에서는 호스트에서 수행하던 연산의 일부를 나누어 처리할 수 있으므로 호스트의 부하가 줄어들고 저장장치 내에서 데이터가 가공되어 처리되기 때문에 호스트까지의 데이터 전달 시간이 줄어든다. 본 논문에서는 이러한 ISP 기능을 활용하여 그래프 질의 처리를 최적화하기 위한 방식을 제안하고, 제안된 최적화 그래프 처리 방식이 graph500 벤치마크의 성능을 최대 20%까지 향상 시켰음을 보여준다. In recent years, semiconductor-based storage devices such as flash memory (SSDs) have been developed to high performance. In addition, a trend has been observed of optimally utilizing resources such as the central processing unit (CPU) and memory of the internal controller in the storage device according to the needs of the application. This concept is called In-Storage Processing (ISP). In a storage device equipped with the ISP function, it is possible to process part of the operation executed on the host system, thus reducing the load on the host. Moreover, since the data is processed in the storage device, the data transferred to the host are reduced. In this paper, we propose a method to optimize graph query processing by utilizing these ISP functions, and show that the optimized graph processing method improves the performance of the graph 500 benchmark by up to 20%.

Intracranial CT Angiography에서 3D 영상의 재현성 평가

윤동민(Dong Min Yoon),신상보(Sang Bo Shin),신철경(Sul Kyung Shin),남윤철(Yoon Chul Nam),김문찬(Moon Chan Kim) 대한CT영상기술학회 2012 대한CT영상기술학회지 Vol.14 No.1

목적 두개 내 동맥의 CT검사 후 3D processing을 하는 경우 사용되는 각 장비들을 비교하여 특징을 알아보고 3D processing시 유용한 방법에 대하여 고찰해 보고자 한다. 대상 및 방법 3D processing을 하기 위한 영상을 얻기 위해 Toshiba사의 64 channel MDCT(Aquilion TSX-101A, Toshiba, Japan)를 사용하여 Intracranial artery를 검사한 30명의 영상을 이용하였으며, 동일한 검사 부위의 조영제 주입 전 영상인 non-contrast image(이하 pre image)와 조영제 주입 후 영상인 post contrast image(이하 post image)를 이용하였다. Pre image와 post image를 3D Processing 장비 ADW(GE, version 4.4), Tera-Recon(Aquarius, version 3.7.0.13), Rapidia(Infinitt, version 2.8), Aquilion workstation(Toshiba, version TSX-101A), Intuition(Aquarius, version 4,4)에 각각 전송하고 자체 기능을 이용하여 bone을 제거하여 혈관부위만 남긴 영상을 만들어 ICA(internal carotid artery), BA(basilar artery), ACA(anterior cerebral artery), MCA(middle cerebral artery), PCA(posterior cerebral artery) 부위를 비교하였다. 결과 Rapidia와 Aquilion workstation에서는 CT number값을 이용하여 pre image와 post image를 적용하는 subtraction을 이용하고 있다. Rapidia와 Aquilion workstation에서 bone의 제거가 용이했고 혈관소실이 거의 없었다. Intuition은 display된 pre image와 post image의 pixel을 이용하여 A-B의 형식으로 계산하여 나타내고 이후 auto bone remove기능을 이용하여 혈관과 bone을 구분한다. Intuition은 bone의 제거가 특정부위에서 어려웠고 혈관소실도 있었다. ADW도 display된 pre image와 post image의 pixel을 이용하여 A-B의 형식으로 계산하여 나타내고 이후 auto bone remove기능을 이용하여 혈관과 bone을 구분한다. ADW는 bone의 제거는 용이했지만 특정부위의 혈관소실이 있었다. Tera-recon은 auto bone remove 기능을 이용하여 혈관에서 bone을 제거한다. Tera-recon에서는 bone의 제거가 특정부위에서 어려웠고 혈관소실도 있었다. 결론 CT검사 후 데이터를 이용하여 3D processing을 함에 있어 CT number값을 이용하여 pre image와 post image를 적용하는 subtraction의 기능을 이용하는 Rapidia와 Aquilion workstation의 사용이 보다 유용한 영상을 표현해내며 이는 원본 데이터의 왜곡을 최소화 하고 보다 실제에 가까운 3D 영상을 만든다. I. Purpose When using the 3D processing after the CT scan of intracranial arteries, study of best way to 3D processing and knowing the characteristics of each workstation. II. Material and methods For gain to the 3D image, 30 patients images that underwent CT Angiography, Intracranial Arteries by Toshiba 64 channel MDCT(Aquilion TSX-101A, Toshiba, Japan), images transferred to each 3D processing equipments. Pre and pat image was using the same location, and this images transfer to ADW(GE, version 4.4), Tera-Recon(Aquarius, version 3.7.0.13), Rapidia(Infinitt, version 2.8), Aquilion workstation(Toshiba, version TSX-101A), Intuition(Aquarius, version 4.4). Each workstation makes a 3D artery image without foreign object such as bone, vein, peripheral vessel, it using the self function at that time. Then, conμire the ICA(internal carotid artery), BA(basilar artery), ACA(anterior cerebral artery), MCA(middle cerebral artery), PCA (posterior cerebral artery). III. Result Rapidia and Aquilion workstation was using the CT number, then it takes a subtraction by pre and past image. Rapidia and Aquilion workstation was so useful equipments fee remove the bone and there was little or no loss of vessel. Intuition is using the display pixel of pre and past image, then appear to image such as A-B and compare vessel with bone by auto bone remove function. Intuition is hard to remove the bone and loss of vessel. ADW is also using the display pixel of pre and past image, then appear to image such as A-B and compare vessel with bone by auto bone remove function. ADW is useful equipments for remove the bone but it has loss of vessel. Tera-Recon takes a auto bone remove function and remove the bone from the vessel. Tera-Recon is hard hard to remove the bone and loss of vessel. IV. conclusion When using the 3D processing workstation for 3D image, Rapidia and Aquilion workstation subtraction function that apply to CT number of pre and post image is minimize distortion and so useful to mike a realistic 3D image.

입체출력기를 활용한 새로운 제품 양산방법 연구

권민성(Kwon, Minsung) 인제대학교 디자인연구소 2013 Journal of Integrated Design Research (JIDR) Vol.12 No.4

컴퓨터의 활용은 일상생활에 큰 변화를 가져왔고 이는 사람들의 삶에 편리성을 제공하며 나날이 발전해 가고 있다. 2000년 이후, 컴퓨터코딩의 대중화를 이끌고 있는 프로세싱의 보급과 입체출력기(3D printer)의 생산성 향상은 컴퓨터의 활용이 단순한 생활의 편리함 추구를 넘어 여러 분야를 새로운 단계로 발전시키고 변화를 불러 일으키는 중요한 역할을 하고 있다. 예를 들어 컴퓨터프로그램 엔지니어들의 전유물이었던 코딩은 프로세싱의 보급에 따라 다양한 사용자들이 사용하게 되었고 이는 이전에 경험하지 못하였던 다양한 디지털작품과 어플리케이션 제작을 가능하게 하였다. 또한 보급형 입체출력기의 개발은 일반인들도 손쉽게 제품개발을 가능하게 하면서 수많은 창의적인 제품개발을 유도하고 있다. 향후에는 컴퓨터코딩과 입체출력기의 결합과 같이 다양한 방법으로 기술들이 융합되어 보다 창의적이고 새로운 것들이 구상되고 만들어 질 것이다. 따라서 이번 연구에서는 코딩 프로그램 중 프로세싱(processing)과 입체출력기(3D printer)에 대한 기술적조사와 함께 두 기술을 혼합사용한 새로운 방식의 디자인 및 제조과정을 실험으로 구현해 보고자 한다. 이를 통해서 새로운 디자인프로세스의 현실적 구현 가능성을 점검해 볼 수 있을 것이다. 또한 기존의 제조과정에서 구현 가능하였던 디자인 개발과 새로운 생산방식에서의 디자인개발을 비교하여 미래 제품디자인프로세스의 변화가능성을 점검해 보도록 할 것이다. 이러한 제품개발 및 생산의 변화는 미래소비자의 구매행태의 변화를 가져올 것으로 예상해 볼 수 있다. 따라서 입체출력기를 제조에 적극 활용하게 될 미래의 제조 산업과 소비시장에서 소비자들의 제품 구매행태 및 시장의 변화에 대한 생각과 그와 관련된 향후 연구 계획에 대하여 말미에 제안하고자 한다. Computer utilization has an important effect on people’s convenient living and that has been broadly changing and developing their lives. After year 2000, the computer coding and 3D printer have become one of the most significantly improved and rapidly diffusing technologies because of the processing and cost-effective 3D printer’s radical improvements. Computer coding used to be used for only computer programing engineers until Processing was developed for the wider rage of people in various professional fields. That makes the computer coding become not only a popular technology but also used for many creative purposes. 3D printers also help people to build their ideas of working prototype easily. Henceforth, computer coding and 3D printing technologies will be converged for more creative and practical businesses in many industries. In this study, I will research technical materials of processing and 3D printer and then I will propose a new way of industrial design process with those. I believe the concept of this study would be a revolutionary idea and a key to create numerous business models in the near future. In conclusion, I will try to prove the potentialities of the converging manufacturing method with computer coding and 3D printers. Thus, this new way of manufacturing would change consumers purchasing behaviors and mark the ecological system as well. I would like to continue to research the subject on following research thesis, so I will put a research plan at the end of this thesis.

유아 상상력을 위한 연상 인터렉티브 놀이 콘텐츠

장은정,임찬 국제문화기술진흥원 2019 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.5 No.1

Creative thinking appears even before it is expressed in language, and its existence is revealed through emotion, intuition, image and body feeling before logic or linguistics rules work. In this study, Lego is intended to present experimental child interactive content that is applied with a computer vision based on image processing techniques. In the case of infants, the main purpose of this content is the development of hand muscles and the ability to implement imagination. The purpose of the analysis algorithm of the OpenCV library and the image processing using the 'VVVV' that is implemented as a 'Node' in the midst of perceptual changes in image processing technology that are representative of object recognition, and the objective is to use a webcam to film, recognize, derive results that match the analysis and produce interactive content that is completed by the user participating. Research shows what Lego children have made, and children can create things themselves and develop creativity. Furthermore, we expect to be able to infer a diverse and individualistic person's thinking based on more data. 창조적 사고는 언어로 표현되기 전부터 나타나며, 논리학이나 언어학법칙이 작동하기 전에 감정과 직관, 이미지와 몸의 느낌을 통해 그 존재를 드러낸다. 본 연구에서는 레고 놀이를 이미지 표현 방식으로, 이미지 프로세싱 기법을 중심으로 컴퓨터 비전을 응용한 실험적인 유아 참여형 인터렉티브 콘텐츠를 제시하고자 한다. 특히 유아의 경우손의 소 근육 발달과 상상력을 실재로 구현하는 것은 매우 중요한 창조의 과정이다. 사물인식으로 대표되는 이미지프로세싱 기술의 지각변동 속에서 ‘OpenCV 라이브러리’의 분석 알고리즘과 그것을 ‘Node’로써 구현한 ‘VVVV‘로 이미지 프로세싱을 진행하고, 웹캠을 이용하여 물체를 촬영하고, 인식하고, 해당 분석에 맞는 결과를 도출해 내어 사용자가 참여함으로 완성되는 인터렉티브 콘텐츠를 제작하는 것을 목표로 한다. 연구를 통해서 아이들이 만든 레고가 어떤 작품인지 알 수 있고, 아이들은 스스로 무언가를 만들며 창의성을 기를 수 있다. 나아가, 더 많은 데이터를 기반으로 다양하고 개성적인 사람의 사고를 유추할 수 있을 것이라 기대한다.

디지털 이미지 처리와 강형식 기반의 무요소법을 융합한 시험법의 모서리 점과 이미지 해상도의 영향 분석

박준원,정연석,윤영철 한국전산구조공학회 2024 한국전산구조공학회논문집 Vol.37 No.1

본 논문에서는 역학적 변수들을 측정하는 방안으로 디지털 이미지 프로세싱과 강형식 기반의 MLS 차분법을 융합한 DIP-MLS 시험법을 소개하고 추적점의 위치와 이미지 해상도에 대한 영향을 분석하였다. 이 방법은 디지털 이미지 프로세싱을 통해 시료에 부착된 표적의 변위 값을 측정하고 이를 절점만 사용하는 MLS 차분법 모델의 절점 변위로 분배하여 대상 물체의 응력, 변형률과 같은 역학적 변수를 계산한다. 디지털 이미지 프로세싱을 통해서 표적의 무게중심 점의 변위를 측정하기 위한 효과적인 방안을 제시하였다. 이미지 기반의 표적 변위를 이용한 MLS 차분법의 역학적 변수의 계산은 정확한 시험체의 변위 이력을 취득하고 정형성이 부족한 추적 점들의 변위를 이용해 mesh나 grid의 제약 없이 임의의 위치에서 역학적 변수를 쉽게 계산할 수 있다. 개발된 시험법은 고무 보의 3점 휨 실험을 대상으로 센서의 계측 결과와 DIP-MLS 시험법의 결과를 비교하고, 추가적으로 MLS 차분법만으로 시뮬레이션한 수치해석 결과와도 비교하여 검증하였다. 이를 통해 개발된 기법이 대변형 이전까지의 단계에서 실제 시험을 정확히 모사하고 수치해석 결과와도 잘 일치하는 것을 확인하였다. 또한, 모서리 점을 추가한 46개의 추적점을 DIP-MLS 시험법에 적용하고 표적의 내부 점만을 이용한 경우와 비교하여 경계 점의 영향을 분석하였고 이 시험법을 위한 최적의 이미지 해상도를 제시하였다. 이를 통해 직접 실험이나 기존의 요소망 기반 시뮬레이션의 부족한 점을 효율적으로 보완하는 한편, 실험-시뮬레이션 과정의 디지털화가 상당한 수준까지 가능하다는 것을 보여주었다. In this paper, we presen t a DIP-MLS testing method that combines digital image processing with a rigid body-based MLS differencing approach to measure mechanical variables and analyze the impact of target location and image resolution. This method assesses the displacement of the target attached to the sample through digital image processing and allocates this displacement to the node displacement of the MLS differencing method, which solely employs nodes to calculate mechanical variables such as stress and strain of the studied object. We propose an effective method to measure the displacement of the target's center of gravity using digital image processing. The calculation of mechanical variables through the MLS differencing method, incorporating image-based target displacement, facilitates easy computation of mechanical variables at arbitrary positions without constraints from meshes or grids. This is achieved by acquiring the accurate displacement history of the test specimen and utilizing the displacement of tracking points with low rigidity. The developed testing method was validated by comparing the measurement results of the sensor with those of the DIP-MLS testing method in a three-point bending test of a rubber beam. Additionally, numerical analysis results simulated only by the MLS differencing method were compared , confirming that the developed method accurately reproduces the actual test and shows good agreement with numerical analysis results before significant deformation. Furthermore, we analyzed the effects of boundary points by applying 46 tracking points, including corner points, to the DIP-MLS testing method. This was compared with using only the internal points of the target, determining the optimal image resolution for this testing method. Through this, we demonstrated that the developed method efficiently addresses the limitations of direct experiments or existing mesh-based simulations. It also suggests that digitalization of the experimental-simulation process is achievable to a considerable extent.

CVD 다이아몬드 및 PCD 드릴을 이용한 항공용 CFRP 복합재료의 홀 가공성 비교

권동준 ( Dong Jun Kwon ),왕작가 ( Zuo Jia Wang ),구가영 ( Ga Young Gu ),박종만 ( Joung Man Park ) 한국복합재료학회 2011 Composites research Vol.24 No.4

최근 항공용 재료 산업 분야에서 널리 사용되고 있는 CFRP의 활용이 증가되고 있다. 하지만, CFRP와 같은 복합재료 부품의 결합 시에 단점이 있다. 복합재료를 이용한 다양한 구조를 제조하기 위해선 많은 홀 가공이 필요하다. 일반적으로 CFRP 홀 가공시 내구성이 매우 강한 polycrystalline crystalline diamond (PCD) 드릴을 사용한다. 하지만, 단가가 비싸고 가공 속도가 느리기 때문에 내구성은 PCD 드릴에 비해 약하나 드릴 형상 변화를 통해 가공 속도를 조절 할 수 있고, 비교적 가격이 저렴한 chemical vapor deposition (CVD) 다이아몬드 코팅 드릴의 사용량이 증가 되고 있다. 본 연구에서는, PCD 드릴과 CVD 다이아몬드 코팅 드릴의 홀 가공성을 비교 평가하였다. 먼저, 홀 가공 조건 식 (날당 이송량, 절삭 속도)을 이용하여 CFRP 홀 가공성을 평가했으며, CFRP 가공 시 드릴링 과정에서 발생하는 시편 내부의 열적 손상 정도를 비교했다. 열화상 카메라로 촬영한 홀 가공 시 발생되는 온도를 이용한 경험식을 만들어 두 드릴의 발열 정도에 따른 홀 가공성을 비교 평가하였다. 또한, 홀 가공 시 발생하는 칩(chip) 배출 여부에 따른 홀 내부의 상태를 평가하여 CVD 다이아몬드 코팅 드릴과 PCD 드릴의 CFRP 홀 가공성을 비교했다. 전반적으로 PCD 드릴의 홀 가공성이 CVD 다이아몬드 드릴에 비해 우수한 성능을 나타냈지만, 홀 생성 속도는 CVD 다이아몬드 드릴이 PCD 드릴에 비해 빠른 결과를 나타냈다. Recently CFRP laminate joints process by bolts and nets are developed rapidly in aircraft industries. However, there are serious drawback during jointing process. Many hole processes are needed for the manufacturing and structural applications using composite materials. Generally, very durable polycrystalline crystalline diamond (PCD) drill has been used for the CFRP hole process. However, due to the expensive price and slow process speed, chemical vapor deposition (CVD) diamond drill has been used increasingly which are relatively-low durability but easily-adjustable process speed via drill shape change and price is much lower. In this study, the comparison of hole process between PCD and CVD diamond coated drills was done. First of all, CFRP hole processbility was evaluated using the equations of hole processing conditions (feed amount per blade, feed speed). The comparison on thermal damage occurring from the CFRP specimen was also studied during drilling process. Empirical equation was made from the temperature photo profile being taken during hole process by infrared thermal camera. In addition, hole processability was compared by checking hole inside condition upon chip exhausting state for two drills. Generally, although the PCD can exhibit better hole processability, hole processing speed of CVD diamond drill exhibited faster than PCD case.