급결제를 사용한 외장재용 3D 프린팅 콘크리트의 강도 특성

서대석(Dae-Seuk Seo) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.2

본 연구는 최근 증가하고 있는 건축물의 다양한 외벽 형상에 따라 적용이 가능한 비정형 건축물에의 적용을 위해 3D 프린팅 기법을 적용한 외장재의 제조를 위한 기초 연구로서 진행하였다. 3D 프린팅 외장재의 출력성과 적층성의 확보를 위하여 3D 프린팅 콘크리트를 몰드에 타설한 시험체와 급결제를 사용한 출력물 시험체의 단위중량과 강도특성을 분석하였다. 몰드에 타설한 콘크리트의 단위중량에 비하여 급결제를 사용한 3D 프린팅 콘크리트의 단위중량이 3.5%~5.0% 정도 감소하는 경향을 나타내었고, 압축강도는 몰드에 타설한 콘크리트의 압축강도에 비하여 3D 프린팅을 통한 출력물의 압축강도는 36%~46%정도 감소하는 경향을 나타냈다. 휨강도의 경우 몰드에 타설한 콘크리트의 압축강도에 비하여 3D 프린팅을 통한 출력물의 압축강도는 36%~46%정도 감소하는 경향을 나타냈다. 급결제를 사용한 3D 프린팅 콘크리트의 강도 특성에 관한 영향은 2.0~5.8%정도 감소하는 경향을 나타냈다. 따라서, 3D 프린팅 출력시 급결제의 사용에 따른 강도 특성에 영향은 출력에 의한 강도 특성의 감소 보다 적은 것으로 나타나 3D 프린팅 외장재 제조시 급결제의 사용이 가능한 것으로 판단된다. In this study, the output results of 3D printed exterior materials for application to buildings of various shapes are output tests using test specimens, in which 3D printing concrete is cast in a mold and accelerating agents are used to ensure stackability. The unit weight and strength characteristics of the body were analyzed. Compared to the unit weight of concrete placed in the mold, the unit weight of 3D printing concrete using accelerating agents tends to decrease by approximately 3.5% to 5.0%, and the compressive strength is the compressive strength of the concrete placed in the mold. In comparison, the compression strength of the output by 3D printing tended to decrease by approximately 36% to 46%. In the flexural strength, the compressive strength of the output through 3D printing decreased by approximately 36% to 46% compared to the compressive strength of concrete placed in the mold. The impact on the strength characteristics of 3D printed concrete using accelerating agents tended to decrease by approximately 2.0 to 5.8%. Therefore, 3D printing output accelerating agents can be used.

3D-PST방식을 적용한 고무차륜 AGT 주행로의 차량주행성능 평가

이일화(Il-Wha Lee),이호용(Ho-Yong Lee),류상환(Sang-Hwan Ryu),조봉관(Bong-Kwan Cho),민경찬(Kyung-Chan Min) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

차량 주행시험을 이용하여 3D-PST방식으로 제작, 시공된 고무차륜 주행로에 대한 성능평가를 수행하였다. 3D-PST는 곡선형상을 가지는 프리캐스트 패널 생산 방식으로서 고품질과 경제성을 확보할 수 있는 장점이 있다. 평가방법은 시험부설 구간에서의 주행방향, 속도대역, 주행로 구조별로 진동가속도의 시간이력 및 주파수이력 특성을 검토하였다. 평가 결과, 3D-PST주행로가 기존 현장타설형 주행로와 비교하여 상당히 높은 수준의 주행면 품질을 제공하는 것으로 나타났다. It is evaluated the performance of rubber tired AGT run way which is manufactured and constructed by the 3D-PST method. The 3D-PST is a kind of construction method for the railway track. It offer to higher quality and lower cost. Particularly, it is possible to make a curve shaped precast panel. As evaluation method, it is examined the time and frequency history characteristics of vibration acceleration for each running direction, velocity and structure on the test section. As a result of the running test, it indicated that the 3D-PST method significantly provide higher run way quality in compared with in-site typed run way.

내장형 3D 그래픽 가속을 위한 부동소수점 Geometry 프로세서 설계

남기훈,하진석,곽재창,이광엽,Nam Ki hun,Ha Jin Seok,Kwak Jae Chang,Lee Kwang Youb 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.43 No.2

본 논문에서는 휴대용 정보기기 시스템에서 더욱 향상된 실시간 3D 그래픽 가속 능력을 갖는 SoC 구현을 위해 효과적인 3D 그래픽 Geometry 처리 IP 구조를 연구하였다. 이를 기반으로 3D 그래픽 Geometry 처리 과정에 필요한 부동소수점 연산기를 설계하였으며, 내장형 3D 그래픽 국제 표준인 OpenGL-ES를 지원하는 부동소수점 Geometry 프로세서를 설계하였다. 설계된 Geometry 프로세서는 Xilinx-Vertex2 FPGA에서 160k gate의 면적으로 구현되었으며, 80 MHz의 동작주파수 환경에서 실제 3D 그래픽 데이터를 이용하여 Geometry 처리 과정의 성능 측정 실험을 하였다. 실험 결과 80 MHz의 동작주파수에서 초당 1.5M 개의 폴리곤 처리 성능이 확인되었으며, 이는 타 3D 그래픽 가속 프로세서에 비하여 평균 2배 이상의 Geometry 처리 성능이다. 본 지오메트리 프로세서는 Hynix 0.25um CMOS 공정에 의한 측정결과 83.6mW의 소모전력을 나타낸다. The effective geometry processing IP architecture for mobile SoC that has real time 3D graphics acceleration performance in mobile information system is proposed. Base on the proposed IP architecture, we design the floating point arithmetic unit needed in geometry process and the floating point geometry processor supporting the 3D graphic international standard OpenGL-ES. The geometry processor is implemented by 160k gate area in a Xilinx-Vertex FPGA and we measure the performance of geometry processor using the actual 3D graphic data at 80MHz frequency environment The experiment result shows 1.5M polygons/sec processing performance. The power consumption is measured to 83.6mW at Hynix 0.25um CMOS@50MHz.

3D 가상현실을 이용한 과학영재 동역학 교육에서 가속도 표현 변화

송진아,신대호,이성우,오원근 한국물리학회 2014 새물리 Vol.64 No.5

본 연구는 3D 가상현실을 적용한 모의실험 활동을 통하여 초등학교 과학영재 수업 후 학생의 가속도 개념 표현 변화를 알아보기 위한 것이다. 연구 대상은 정규 과학 수업을 통하여 가속도 개념에 대하여 체계적으로 학습한 경험이 없는 초등 과학영재교육 대상학생 20명이다. 이 학생들에게 180분 동안 운동학의 주요 개념들을 실험 수업과 3D 가상 현실 모의실험을 순차적으로 수행하게 한 후, 사전 검사, 실험 활동 후 검사, 모의실험 후 검사의 결과를 비교한다. 그 결과, 수업 전에 등속운동과 등가속도 운동에 대한 표현을 구분하지 못했던 학생들의 표현이 가상 실험 후 의미 있게 변화될 수 있음을 보여주었다. This study investigated the change in the conceptual representation of the acceleration for primary gifted students. The subjects were 20 students participating in a gifted science education program without any experience in a regular school's science class on acceleration. The students were required to participate in a computer-based laboratory experiment and a 3D virtual-reality simulation activity. Pre-tests and post-tests were done for each activity, and the data were analyzed. The result showed that meaningful changes in the representation of the acceleration for the students are possible, which is due to the simplicity of the 3D simulation activity compared to the lab experiment.

Effect of accelerated aging on long-term accuracy of full arches manufactured using various 3-dimensional printers

문준모,정창섭,정수하,김정미,배지명,박영범,오승한 대한치과재료학회 2019 대한치과재료학회지 Vol.46 No.2

Full arch models play an important role in clear aligner orthodontic therapy and the preparation of prosthodontic appliances. Three dimensional (3D) printed full arches are very popular with the benefit of easy production and good mechanical propertiesfor fabricating clear aligner. However, the accuracy of 3D printed full arches after long storage have not been proved yet. The objective of this study was to estimate the long-term accuracy of 3D full arches produced by the four types of 3D printers(stereo-lithography apparatus (SLA), digital light projector (DLP), PolyjetTM (POL), and fused deposition modeling (FDM)) followingan accelerated aging treatment. The highest accuracy was produced by POL (before treatment) and SLA (after treatment)group, respectively. Comparisons between absolute mean trueness for the 3D printed full arches before and after treatmentindicated that the deviation of the trueness values of FDM group were significantly higher than those of other experimentalgroups (p<0.05). In addition, all trueness relative errors for FDM group were greater than 0.04 after treatment, which washigh compared to those of other experimental groups. Therefore, the long-term storage of full arches fabricated by FDMtype 3D printer is not recommended and the 3D printed full arches should be used immediately whenever possible.

이동통신 단말기를 위한 재구성 가능한 구조의 H.264 인코더의 움직임 추정기와 3차원 그래픽 렌더링 가속기 설계

박정애(Jungae Park),윤미선(Misun Yoon),신현철(Hyunchul Shin) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.34 No.1·2

휴대용 단말기에서의 동영상 및 3차원 영상을 처리하는 것이 일반화 되면서, H.264 및 3차원 그래픽 가속기 데이타를 처리하기 위한 연산량이 크게 증가하고 있다. 본 연구에서는 H.264 인코더의 움직임 추정기 및 디코더의 움직임 보상기와 3차원 그래픽 렌더링 가속기를 재구성 가능하도록 설계 하였다. 움직임 추정기는 효율적인 데이타 스캐닝 방법과 DAU, FDVS 알고리즘을 사용하여, JM8.2에 제시된 다중 프레임 움직임 추정보다 연산량을 평균적으로 70%이상 감소시키면서 화질 열화가 없도록 하였다. 3차원 그래픽 렌더링 가속기는 중심선 트래버셜 알고리즘을 사용하여 병렬 처리 하도록 함으로써 처리량을 증가시켰다. 움직임 추정기와 3차원 렌더링 가속기의 메모리를 재구성 가능한 구조로 설계하여, 2.4Mbits(47%)의 메모리를 공유하였으며, 메모리를 8개의 블록으로 분산시켜 사용되지 않는 부분의 전력 소모를 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한, 움직임 보상기와 3차원 렌더링 가속기의 픽셀 프로세서를 공유하여 약 7%의 하드웨어면적을 감소 시켰다. Mobile communication devices such as PDAs, cellular phones, etc., need to perform several kinds of computation-intensive functions including H.264 encoding/decoding and 3D graphics processing. In this paper, new reconfigurable architecture is described, which can perform either motion estimation for H.264 or rendering for 3D graphics. The proposed motion estimation techniques use new efficient SAD computation ordering, DAU, and FDVS algorithms. The new approach can reduce the computation by 70% on the average than that of JM 8.2, without affecting the quality. In 3D rendering, midline traversal algorithm is used for parallel processing to increase throughput. Memories are partitioned into 8 blocks so that 2.4Mbits (47%) of memory is shared and selective power shutdown is possible during motion estimation and 3D graphics rendering. Processing elements are also shared to further reduce the chip area by 7%.

휴대형 3D 그래픽 가속기를 위한 저전력/저면적 산술 연산기 회로 설계

김채현,신경욱,Kim Chay-Hyeun,Shin Kyung-Wook 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.5

본 논문은 휴대형 3D그래픽 가속기를 위한 벡터 처리기, 누승기, 제산기 및 제곱근기 회로 설계에 관하여 기술한다. 설계된 연산기는 부동소수점 대신 OpenGL/ES에서 권장하는 16.16 고정 소수점 방식을 사용하여 모바일 환경에서 저전력/저면적으로 동작하도록 하였다. 벡터 처리기는 RB 수체계 기반으로 설계되었으며 일반적인 4개의 승산기와 3개의 가산기로 구현한 방식에 비해 30%의 동작성능이 향상됐고, 10%의 면적 감소를 이루었다. 누승기, 제산기 및 제곱근기는 로그 수체계 기반으로 설계되었으며 이진수-로그 변환 시 룩업 테이블을 사용하지 않고 6-영역의 근사화 방법을 이용한 조합회로로 구현하였다. 누승기, 제산기 및 제곱근기는 일반적인 룩업 테이블로 구현한 방식과 비교하여 면적이 대폭 감소되었다. This paper describes a design of low-power/small-area arithmetic circuits which are vector processing unit powering nit, divider unit and square-root unit for mobile 3D graphic accelerator. To achieve area-efficient and low-power implementation that is an essential consideration for mobile environment, the fixed-point f[mat of 16.16 is adopted instead of conventional floating-point format. The vector processing unit is designed using redundant binary(RB) arithmetic. As a result, it can operate 30% faster and obtained gate count reduction of 10%, compared to the conventional methods which consist of four multipliers and three adders. The powering nit, divider unit and square-root nit are based on logarithm number system. The binary-to-logarithm converter is designed using combinational logic based on six-region approximation method. So, the powering mit, divider unit and square-root unit reduce gate count when compared with lookup table implementation.

진동감쇠 장치를 부착한 트레일러의 3축진동

홍종호,이성범,김성엽 한경대학교 2003 論文集 Vol.35 No.-

This study was aimed to find out the basic information for reducing damage of agricultural products during transportation. The vibration absorption system, consisted of suspension at wheel mounting and coil spring & rubber at hitch part, was developed and tested for the vibration characteristics. The 3-dimensional acceleration levels were measured at engine and trailer part according to the low(500rpm), medium(1000rpm), and high(1200rpm) engine speed. The results of this research could be summarized as follows; (1) For low engine speed of 500rpm, the average accelerations of engine part were 0.0085 m/s², 0.0238m/s². and 0.0182 m/s² for X-, Y-, Z-direction, respectively. Those of trailer part were 0.0162 m/s², 0.013 m/s². and 0.0l06 m/s² for X-, Y-, Z-direction respectively. And the peak accelerations of trailer part were 0.19 m/s², 0.34 m/s², and 0.18 m/s² for X-, Y-, Z-direction, respectively at 80Hz of frequency. (2) For medium engine speed of 1,000rpm, the average accelerations of trailer part were 0.0164 m/s², 0.011 m/s². and 0.0104 m/s² for X-, Y-, Z-direction, respectively. And the peak accelerations were 0.31 m/s² at 100Hz, 0.29 m/s² at 70Hz, and 0.28 m/s² at 100Hz for X-, Y-, Z-direction, respectively. (3) For high engine speed of 1,200rpm, the average accelerations of trailer part were 0.0293 m/s², 0.0194 m/s². and 0.022 m/s² for X-, Y-, Z-direction, respectively. And the peak accelerations were 1.2 m/s², 1.1 m/s², and 1.9 m/s² for X-, Y-, Z-direction, respectively at 60Hz of frequency. (4) For the driving of power tiller at speed of 0.35m/s on the controlled road, the average accelerations of trailer part were 0.018 m/s², 0.031 m/s². and 0.027 m/s² for X-, Y-, Z-direction, respectively. And the peak accelerations were 0.13 m/s², 0.24 m/s², and 0.29 m/s² for X-, Y-, Z-direction, respectively.

급결제 사용에 따른 3D프린팅 모르타르의 적층성

김효정 ( Kim Hyo-jung ),김봉균 ( Kim Bong-kyun ),현창진 ( Hyun Chang-jin ),이병재 ( Lee Byung-jae ),김윤용 ( Kim Yun-yong ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.1

현재 건설용 3D 프린터는 적층가공 방식으로 운영되며 이에 대한 생산성은 모르타르의 유동성과 적층성에 영향을 받는다. 본 연구에서는 급결제 혼입에 따른 3D 프린터의 적층성을 파악하기 위해 모르타르와 급결제를 혼합하여 3D 프린터를 통해 출력하여 붕괴 여부를 관찰하였다. 실험결과 급결제를 혼입하지 않은 경우 8단 출력시 붕괴하였으나 급결제를 혼입한 경우는 21단까지 정상적으로 출력되었다. 따라서 급결제를 혼입할 경우 레이어의 응력을 촉진하므로써 하단 레이어의 변형 발생을 제한할 수 있는 것으로 판단된다.

컴퓨터 시스템 및 이론 : 3차원 구조 DRAM의 캐시 기반 재구성형 가속기

김용주 ( Yong Joo Kim ) 한국정보처리학회 2015 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.4 No.2

컴퓨터 사용 환경이 모바일 시장 및 소형 전자기기 시장 등으로 다양해짐에 따라 저전력 고성능 시스템에 대한 요구도 커지고 있다. 3차원 die-stacking 기술은 한정된 공간에서 DRAM의 집적도과 접근 속도를 높여 차세대 공정방식으로 많은 연구가 되고 있다. 이 논문에서는 3차원구조의 DRAM 로직층에 재구성형 가속기를 구현하여 저전력 고성능 시스템을 구성하는 방법을 제안한다. 또한 재구성형 가속기의 지역 메모리로 캐시를 적용하고 활용하는 방법에 대해서 논의한다. DRAM의 로직층에 재구성형 가속기를 구현할 경우 위치적인 특성으로 데이터 전송 및 관리에 필요한 비용이 줄어들어 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 제안된 시스템에서는 최대 24.8의 스피드업을 기록하였다. The demand on low power and high performance system is soaring due to the extending of mobile and small electronic device market. The 3D die-stacking technology is widely studying for next generation integration technology due to its high density and low access time. We proposed the 3D die-stacked DRAM including a reconfigurable accelerator in a logic layer of DRAM. Also we discuss and suggest a cache-based local memory for a reconfigurable accelerator in a logic layer. The reconfigurable accelerator in logic layer of 3D die-stacked DRAM reduces the overhead of data management and transfer due to the characteristics of its location, so that can increase the performance highly. The proposed system archives 24.8 speedup in maximum.