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물리 시뮬레이션에 기반한 사실적인 키보드 타이핑 모션 생성
장용호(Yongho Jang),엄해광(Haegwang Eom),노준용(Junyong Noh) 한국컴퓨터그래픽스학회 2015 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.21 No.5
사람의 손가락은 도구를 다루는 세밀한 동작을 하기 위해필수적인 부위이며, 캐릭터 애니메이션에 있어 자연스러운 손가락 움직임 표현은 중요한 이슈 중 하나이다. 그 중에서도 키보드 타이핑 모션은 다양한 관절을자연스럽게 사용하는 고난도동작이며, 기존 애니메이션 파이프라인을 활용해서는 만들기 쉽지 않다. 본 논문에서는 물리 시뮬레이션을이용하여 사실적인 키보드 타이핑 모션을자동으로 생성하는 방법을 제시한다. 물리 기반 시뮬레이션에서 타이핑 모션을잘수행하기 위해서는 손과 키보드 모델이 허용된 범위를 벗어나지 않아야 하며, 사용자의 입력에 맞는 키만 정확히 타건해야 한다. 또한 실제 키보드 타건을 관찰한 결과 항상 손의위치 및 자세는 키보드 위의 특정 기본 자세를 유지하려고 하며, 타건하는 손가락 이외의 움직임을 최소화하려는 경향을 확인할 수 있었고 이를 반영하고자 하였다. 이러한 다양한 제약 조건을 하나의 해결기에서 다루어실시간으로자연스러운키보드타이핑시뮬레이션결과를얻을수있고,이러한결과는애니메이션및가상현실기반 인터랙션 컨텐츠 등에서 유용하게 사용될 수 있다. Human fingers are essential parts of the body that perform complex and detailed motion. Expression of natural finger motion is one of the most important issues in character animation research. Especially, keyboard typing animation is hard to create through the existing animation pipeline because the keyboard typing typically requires a high level of dexterous motion that involves the movement of various joints in a natural way. In this paper, we suggest a method for the generation of realistic keyboard typing motion based on physics simulation. To generate typing motion properly using physics-based simulation, the hand and the keyboard models should be positioned in an allowed range of simulation space, and the typing has to occur at a precise key location according to the input signal. Based on the observation, we incorporate natural tendency that accompanies actual keyboard typing. For example, we found out that the positions of the hands and fingers always assume the default pose, and the idle fingers tend to minimize their motion. We handle these various constraints in one solver to achieve the results of real-time natural keyboard typing simulation. These results can be employed in various animation and virtual reality applications.
CFD를 활용한 크래프트 회수보일러 내부 노즈 아치 구조에 따른 열교환 효율 분석
장용호 ( Yongho Jang ),박현도 ( Hyundo Park ),임경필 ( Kyung Pil Lim ),박한신 ( Hansin Park ),김정환 ( Junghwan Kim ),조형태 ( Hyungtae Cho ) 한국공업화학회 2021 공업화학 Vol.32 No.2
크래프트 회수보일러(kraft recovery boiler)는 펄프 공정에서 생성된 흑액을 연소하여 발전용 스팀을 생산하는 장치이다. 특히 연소로 상단부에 존재하는 과열기(superheater)는 포화 증기가 연소가스와 열교환을 통해 과열 증기로 전환되는 구간으로, 연소가스와 포화 증기 사이의 열교환 효율 향상은 발전용 과열 증기 생산량 증가 및 발전 효율이 증가하므로 매우 중요하다. 과열기 하단부에 위치한 노즈 아치는 과열기의 부식의 원인이 되는 연소로에서 발생한 복사열을 막는 중요한 역할을 하지만, 연소가스 유동을 방해하여 포화증기와 열교환이 끝난 저온의 연소가스가 과열기를 나가지 못하고 재순환되어 열교환 효율을 저하시키는 직접적인 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 CFD를 활용하여 노즈아치 구조에 따른 재순환 영역의 크기와 연소가스 출구 온도를 비교하였다. 결과적으로 노즈 아치 하단부 각도를 106.5°에서 150°로 변경할 경우 연소가스의 재순환 영역이 감소하여 연소가스와 과열기 사이의 열교환 효율이 10.3% 향상되는 것을 확인하였다. A kraft recovery boiler produces steam for power generation by the combustion of black liquor from the kraft pulping process. Since saturated steam became superheated in a superheater above the furnace, it is important to increase the heat exchange efficiency for the superheated steam production and power generation. A nose arch at the bottom of the superheater is important for blocking radiation from the furnace which causes corrosion of the superheater. But the nose arch is the main reason for creating a recirculation region and then decreasing the heat exchange efficiency by holding cold flue gas after the heat transfer to saturated steam. In this study, the size of recirculation region and the temperature of flue gas at the outlet were analyzed by the nose arch structure using computational fluid dynamics (CFD). As a result, when the nose arch angle changed from 106.5° (case 1) to 150° (case4), the recirculation region of flue gas decreased and the heat exchange efficiency between the flue gas and the steam increased by 10.3%.
차량 구동계 시스템에서 원심 진자 DMF 성능 해석에 관한 연구
장용호(Yongho Jang),수레스(Suresh Kumar Jayachandran),이성구(Sungkoo Lee) 한국자동차공학회 2019 한국 자동차공학회논문집 Vol.27 No.9
In a vehicle drive system, torsional vibration is caused by engine fluctuation torque transmitted to the rotor system. This torsional vibration causes NVH problems and affects the life of the vehicle. DMF system based on torsional stiffness and inertia provided an effective capacity of releasing irregular vibration rising from the engine and transmitting to the transmission. However, engine irregularities have become more serious as a result of downsizing and uptorquing. The DMF system based on stiffness and inertia has reached its limits. Therefore, it is deemed necessary to propose new systems. Centrifugal pendulum and its application in the automotive area is considered as a major breakthrough. They are capable of counteracting the applied torque fluctuations of a given frequency over a range of operating amplitude, which turns out to be an efficient tool for filtration. In this study, we have shown the behaviors of the DMF pendulum in front wheel driveline with a seven-speed dual wet-clutch transmission. We designed a driveline rotor model and analyzed the frequency vibration. The contribution analysis was performed on each design factor of DMF, pendulum, and driveline system. We also performed a vehicle test in order to validate the optimized DMF pendulum performance in the actual driving conditions of a vehicle.
개선된 플라스미드 DNA 전달 효율을 위한 히알루론 아민 코팅 폴리에틸렌이민 기반 전달 시스템
오경연 ( Kyoung-yeon Oh ),장용호 ( Yongho Jang ),이은비 ( Eunbi Lee ),김태호 ( Tae-ho Kim ),김현철 ( Hyuncheol Kim ) 한국공업화학회 2022 공업화학 Vol.33 No.1
현재 진행 중인 코로나19의 세계적 유행을 기점으로 유전자 전달을 통한 면역 형성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 바이러스를 통한 유전자 전달이 부작용이 다수 발견됨에 따라 비바이러스성 유전자 전달체에 대한 요구가 크게 증가하였다. 본 연구에서는 생체적합물질인 히알루론 아민으로 코팅한 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체를 통한 효율적인 유전자 전달 시스템을 제안했다. 다양한 조성에서 생성된 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체(polyplex)와 히알루론 아민으로 코팅한 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체(polyplex-HA)의 크기 및 플라스미드 DNA 발현 정도를 비교해 각 물질의 최적 비율을 찾아냈고 복합체의 크기 및 제타 전위, 에너지 필터링 투과 전자현미경(EF-TEM) 이미지를 통해 입자의 특성을 평가했다. 세포 내 전달 및 발현 효율을 형광현미경과 유세포분석기를 통해 상용화 되어있는 유전자 전달체인 lipofectamine과 비교 분석했다. 본 연구에서 제안된 polyplex-HA는 pDNA 뿐만 아니라 다양한 유전물질을 전달할 수 있으며, 전달체에 대한 면역반응이 적어 다회성 투여에 유리하여 미래의 백신플랫폼의 기반이 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다. Since the pandemic of COVID-19, active investigation to develop immunity to infectious disease by delivering nucleic acids has been proceeded. Particularly, many studies have been conducted on non-viral vector as several vital side-effects which were found on nucleic acid delivery system using viral vectors. In this study, we have developed plasmid DNA (pDNA) loaded- hyaluronic acid derivative (HA) coated-polyethyleneimine (PEI) based polyplex for enhanced nucleic acid delivery efficiency. We have optimized the ratio of pDNA : PEI : HA by measuring size and protein transcription efficiency. The final product, polyplex-HA, was characterized through measuring size, zeta-potential and TEM image. Intracellular uptake and protein transcription efficiency were compared to commercially available transfection reagent, lipofectamine, through fluorescence image and flow cytometry. In conclusion, polyplex-HA presents a novel gene delivery system for efficient and stable protein transcription since it is available for delivering various genetic materials and has less immunoreactivity.