모핑 기법을 활용한 어류 성장 과정 시스템 설계 및 구현

김응곤,류남훈,이혜미,오경숙,반경진,한재정,박영옥,Kim, Eung-Kon,Ryu, Nam-Hoon,Lee, Hye-Mi,Oh, Kyeong-Sug,Ban, Kyeong-Jin,Han, Jae-Jeong,Park, Yeong-Og 한국전자통신학회 2010 한국전자통신학회 논문지 Vol.5 No.1

컴퓨터 그래픽스 기술을 접목한 디지털 영상 콘텐츠 산업이 점차 증가하면서, 사용자들은 현실세계와 흡사할 정도의 고품질 애니메이션을 요구하고 있으며, 사이버수족관 및 어류백과사전 등을 통해서 어류의 형태나 유영방식을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 해저 환경을 표현함에 있어서 가장 핵심이 되는 어류의 자연스럽고도 역동적인 움직임을 표현하기 위해 어류 성장 과정 시스템을 설계하고 개발하였다. 본 시스템에서는 기존 어류 유영 방식을 새롭게 보완한 알고리즘을 사용한 시뮬레이션과 기존 모핑 연구에서 제시되지 않은 새로운 모핑 기법을 제안한다. 또한 어류의 성장 과정 중 환경 요인에 따라 발생하는 질병 감염 상태를 현실적으로 표현한다. 기존 어류 연구와 다르게 포괄적인 어류 연구를 진행하여 어류에 관련된 전반적인 특징을 현실적으로 시뮬레이션 하여 살펴보게 된다. With gradual growth of digital image contents industry connected with computer graphics technology, users require high-quality animations similar to real world and want to observe the type of fishes or their swimming types through cyber aquarium and fish encyclopedia. This study designed and developed fish growth process system to express natural and dynamic movement of fish, which is the critical in expressing submarine environment. This system proposes new mopping technique not presented in existing mopping studies as well as simulation using algorithm that newly supplemented existing fish swimming types. In addition, disease infection status is realistically expressed, which may occur depending on environmental factors during their growth process. With comprehensive fish studies, different from existing fish studies, this study examines the overall features of fish with realistic simulation.

일사량 감응 및 관수공급이 가능한 연소형 CO₂ 발생기 통합 제어시스템의 설계

김응곤,Kim, Eung-Kon 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.3

시설원예 하우스 내부의 공기 밀폐나 유동상태에 직접적인 영향을 주는 송풍기, 측창 개폐기의 동시제어는 $CO_2$ 농도 관리에 필수적이다. 현재 농업인구 감소에 따른 개인당 경작면적 증가로 자동화 시스템과 통합제어의 요구가 꾸준히 증가하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 $CO_2$발생기의 연료 및 연소공기 혼합비(공연비), 내 외부 환경에 따른 $CO_2$ 공급량의 제어와 $CO_2$ 공급에 있어 중요한 변수인 측정 개폐기와 같은 기존 설치기기를 동시에 제어할 수 있는 통합 제어시스템을 제안한다. Simultaneous control of blowers and heat exchangers affecting the air sealing and flow conditions inside the green house is essential to the management of $CO_2$ concentration. Currently, the demand for automation systems and integrated control is steadily increasing according to increasing of farm areas per person due to the reduction of agricultural population. This paper proposes the integrated control system that can control simultaneously the existing devices such as measurement switching devices which are important variables in the supply of $CO_2$, $CO_2$ generator fuel and combustion air mixture ratio(air-to-fuel ratio), and $CO_2$ supply control under internal and external conditions.

Hidden-Surface Removal in 3D Graphics for Real Time Animation

김응곤,박종안,송철,김준현,Kim, Eung-Kon,Park, Jong-An,Song, Chol,Kim, Joon-Hyun The Institute of Electronics and Information Engin 1989 전자공학회논문지 Vol.26 No.12

This paper proposes the hidden surface removal algorithm for real time animation. The proposed algorithm can process concave polyhedrons in real time and apply to an object that penetrates others by dividing a surface into multiple surfaces. The algorithm has been implemented on IRIS workstation running Berkeley 4.2 UNIX and the program has been written in C language. The effectiveness of this algorithm is shown by flight simulation of the aircraft with several flight paths.

순차 Shear-Warp 알고리즘을 이용한 병렬볼륨렌더링의 구현

김응곤,Kim, Eung-Kon 한국정보처리학회 1998 정보처리논문지 Vol.5 No.6

This paper presents a fast parallel algorithm for volume rendering and its implementation using C language and MPI MasPar Programming Language) on the 4,096 processor MasPar MP-2 machine. This parallel algorithm is a parallelization hased on the Lacroute' s sequential shear - warp algorithm currently acknowledged to be the fastest sequential volume rendering algorithm. This algorithm reduces communication overheads by using the sheared space partition scheme and the load balancing technique using load estimates from the previous iteration, and the number of voxels to be processed by using the run-length encoded volume data structure.Actual performance is 3 to 4 frames/second on the human hrain scan dataset of $128\times128\times128$ voxels. Because of the scalability of this algorithm, performance of ]2-16 frames/sc.'cond is expected on the 16,384 processor MasPar MP-2 machine. It is expected that implementation on more current SIMD or MIMD architectures would provide 3O~60 frames/second on large volumes. 본 논문에서는 볼륨렌더링을 위한 빠른 병렬 알고리즘을 제안하고, 이를 4,096개의 프로세서를 가진 MasPar MP-2범용병렬 컴퓨터에서 C 언어와 MPL(MasPar Programming Language)언어를 이용하여 구현하였다. 본 알고리즘은 현재 가장 빠른 순차 볼륨 렌더링 알고리즘으로 알려진 Lacroute의 Shear-Warp 알고리즘을 병렬화한 것이다. 본 병렬 알고리즘은 밀림변환 공간 분할 기법과 이전의 렌더링 단계에서 얻은 부하정보를 이용하여 다음 렌더링시 부하를 균형화하는 부하균형화 기법을 이용함으로써 통신 오버헤드를 줄이며, 연속길이부호화 기법에 의한 볼륨 데이터 구조를 이용함으로써 처리할 복셀의 수를 크게 줄인다. MasPar MP-23에서 $128\times128\times128$복셀로 구성된 인체 두뇌 볼륨 데이터세트에 대하여 실험한 결과 초당 3~4프레임의 속도로 렌더링하였으며 본 알고리즘의 확장성에 의하여 16,384개의 프로세서를 가진 MasPar MP-2 시스템에서는 초당 12~16프레임의 렌더링이 가능할 것으로 기대된다. 또한 더 큰 볼륨에 대해서도 최근의 SIMD 또는 MIMD 머신상에서는 초당 30~60프레임의 렌더링이 가능할 것으로 기대된다.

질병예방 및 살균·소독을 위한 ICT 융복합형 플라즈마 출입관리 시스템

김응곤,김진하,Kim, Eung-Kon,Kim, Jin-Ha 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.6

구제역과 AI로 인한 피해는 해마다 반복되고 있으며 그 피해는 농가에서 그대로 떠안고 있는 실정이다. 현재 국내 축산농가의 외국인 노동력 수요가 급증하고 있으나 외국인 관리체계는 매우 미흡하며 자율적인 소독 의식이 부족하고, 계절적으로는 동절기 소독 문제가 심각한 상황이다. 오염물질로 피해를 보고 있는 중소 규모 농가와 경제적인 여건상 가격이 비싼 소독기를 설치할 여력이 없는 소규모 농가에서도 구매 설치 할 수 있는 출입관리 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 저온 플라즈마 램프 원리를 이용하여 살균시스템을 도입하고 통합제어가 가능한 편리성 및 안전성 확보를 할 수 있는 ICT 융복합형 플라즈마 출입관리 시스템을 제안한다. The damage caused by foot-and-mouth disease and AI has been repeated in year by year, and the actual damage is held by farmers. Currently, domestic livestock farmers' demand for foreign labor force is rapidly increasing, but the foreign management system is very inadequate, autonomous disinfection consciousness is poor and seasonally disinfest of winter is a serious situation. Thus, the exit management system, where small and medium scale farmers can purchase and install, is necessary for medium and small scaled farmer who is suffering from the pollutants and who does not have capacity to install expensive sterilization. In this paper, we propose ICT fusion combined plasma access control system which can utilize the principle of low temperature plasma lamp, to introduce disinfection system, to ensure convenience and safety that enables integrated control.

컴퓨터 그래픽스 : 임의의 축에 관한 3차원 영상의 회전 행렬 계산 속도의 개선

김응곤(Kim Eung Kon),허영남(Heo Young Nam),이웅기(Lee Woong Ki) 한국정보처리학회 1995 정보처리학회논문지 Vol.2 No.3

컴퓨터 그래픽스의 응용 분야 특히, CAD나 애니메이션 분야에서는 하나의 물체를 서로 다른 시점에서 또는 시점은 고정하고 다른 각도록 바라본 형태를 디스플레이 할 수 있어야 한다. 그러기 위해서는 어떤 물체를 임의의 축에 관하여 임의의 각도 만큼 회전 이동시키는 회전 이동 변환이 필요하다. 3차원 그래픽스 응용에서는 많은 변환이 필요하며, 하나의 물체는 보통 많은 꼭지점들로 구성되므로 가능한한 빠른 속도로 회전 이동 좌표를 구하는 것이 중요한 문제이다. 본 논문에서는 3차원 그래픽스에서 필요한 변환중 많은 연산 횟수로 인하여 계산 시간이 문제가 되는 임의의 축에 관한 회전 이동 변환 행렬을 빠르게 계산하는 효율적인 알고리즘을 제안하고, 이를 PC-486DX2-50상에서 구현하여 기존의 계산 방법과 결과의 계산 속도를 비교함으로써 알고리즘의 유용성을 보인다. One of the advantages of computer graphics is that it enable to view an object on different viewpoints and different angles. Therefore, a computer graphics system should be able to rotate an arbitrary object by an arbitrary angle about an arbitrary axis. This is usually done by retating vertices that represent an object and connecting them. Hence an image may have many vertices, it is important to be able to rotate each of them quickly. Therefore, this paper is interested in a rotation matrix computation method that consists of the smallest number of computational steps. This paper proposes an algorithm that computes rotation matrix to rotate a 3 dimensional image about an arbitrary axis quickly.

실내 공기질 개선을 위한 ICT 융복합형 플라즈마 폐열 환기 시스템

김응곤(Eung-Kon Kim) 한국전자통신학회 2019 한국전자통신학회 논문지 Vol.14 No.6

현재 구제역의 발생과 AI로 인한 손해를 모두 본 부담하고 있다. 또한 축산업에서 악취에 대한 민원은 끊임없이 제기되고 있으며 앞으로 더 발생할 것으로 판단되고 있다. 본 논문에서는 축사 및 계사, 돈사 등과 같은 밀폐형 시설물들의 실내 공기질을 개선하고 질병 등을 예방하여 농가의 소득을 증대 시키는 것에 목적을 두었다. 환기 유닛 자리에 설치할 저온 플라즈마 폐열 환기 장치를 개발하고 내부에 넣을 열 교환 소자 및 저온 플라즈마 램프, 밸러스트를 규격화 하여 강화된 공기청정 기능을 갖도록 하였다. 또한, ICT를 접목하여 기존의 기상 시스템, 유동팬, 기타 시설 장비들과의 연동이 가능하고 농가들로 하여금 실시간으로 모니터링이 되도록 새로운 통제 시스템을 개발하고자 한다. Currently, each farm bears both the outbreak of foot-and-mouth disease and the damage caused by AI. In addition, complaints about odors in the livestock industry are constantly being recovered and are expected to occur in the future. The purpose of this study is to improve the indoor air quality of enclosed facilities such as barns, houses, pigsty, and etc. This paper develops low-temperature plasma waste heat ventilation system to be installed in ventilation unit location and standardizes heat exchange element, low-temperature plasma lamp, and ballast for enhanced air cleaning function. In addition, this study intends to develop a new control system so that the farmers can connect with existing weather systems, flow fans, and other facility equipment by incorporating ICT.

소프트웨어 교육을 위한 드론조작용 블록형 프로그램

김응곤(Eung-Kon Kim) 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.4

4차 산업혁명 이후, 전 세계적으로 소프트웨어가 산업과 사회 전반에 접목되어 새로운 가치를 창출하는 소프트웨어 혁명이 진행 중이다. 이를 대비하여 선진국들은 기존 컴퓨터 활용 중심에서 컴퓨터 과학 기본 원리와 코딩을 포함하는 소프트웨어 교육을 실시한다. 본 논문에서는 드론을 활용한 블록 프로그램을 제안한다. 이를 통하여 창의융합교육과 연계하여 창의력 사고 및 문제해결능력 신장을 위한 다양한 교육이 가능하다. After the Fourth Industrial Revolution, there has been a software revolution around the world in which software is combined with industry and society to create new value. In order to prepare this, developed countries provide software education that includes basic principles of computer science and coding instead of computer application education. This paper proposes a block program using a drone. Throughout this research, various education for creativity thinking and problem solving ability is possible in connection with the creativity and convergence education.

시설원예용 스마트 환경 제어 시스템

김응곤(Eung Kon Kim) 한국전자통신학회 2017 한국전자통신학회 논문지 Vol.12 No.5

최근 전 세계적으로 농작물에 대한 스마트 팜 기술의 발달로 산업화, 자동화가 이루어지고 있다. 이는 인구의 고령화와 노동력 감소에 대한 농업시스템의 자동화와 편리성이 필요하기 때문이다. 본 논문에서 제안한 스마트 통합 제어 시스템은 일반농가들이 편리하게 관리할 수 있는 앱을 통해 스마트폰에서 온습도 조절을 실시간으로 확인 가능하며 최적의 온습도를 유지함으로써 병충해 예방과 농작물 성장에 도움을 주며, 농어민의 노동력과 생산성 향상이 가능하다. Recently, industrialization and automation for crops has enabled the development of smart farm technology over the world This is due to the need for the automation and convenience of the agricultural system to aging the population and reducing the labor force. In this system, the smart app can control the temperature and humidity that can be conveniently managed by the farmers. It is possible to check the status of the greenhouses in real time in the smartphone and maintain the optimum temperature and humidity, thereby helping to prevent pests and diseases, to grow crops, and to improve the labor force and productivity of farmers and fishermen.

선 도면으로부터 3차원 물체의 구성에 관한 연구

김응곤(Kim Eung Kon) 한국통신학회 1993 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.12 No.1