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한지 데이터베이스
문화유산 분야의 이미지 데이터베이스와 활용 사례 (4)   지난 호에서는 옛 사진 데이터베이스의 중요성과 그 활용 가능성에 관하여 광화문과 광화문 현판 복원 사례를 통해서 살펴 보았다. 사진을 어떤 목적으로 어떻게 촬영할 것인가 하는 문제와 사진 이미지 데이터베이스 구축의 필요성에 관해서 소개하였다. 또한 이미지 데이터베이스의 활용에 있어서 메타 데이터(meta data)와 올바른 태깅(tagging)의 중요성에 관해서 생각해 보았다. 이미지 데이터를 통한 역사 퍼즐을 풀어가는 데에서 발생할 수 있는 다양한 문제점을 예시하고, 다른 기록 자료와의 상호 검증 필요성도 강조하였다. 문화유산 복원의 정의와 현실적인 문제점 등에 관해서도 간단하게 소개하였다.  이번 호에서는 종이의 역사, 동아시아의 전통 종이, 한지 제지 공정, 한지의 다양한 명칭, 한지의 특징, 한지의 원료, 한지의 색상, 빛의 투과 특성, 전통 한지의 우수성에 관해서 간단하게 정리해 본다. 아울러 우리의 소중한 문화유산인 전통 한지에 관한 데이터베이스 구축의 중요성과 문화유산 분야에서의 활용 사례에 관하여 살펴 본다. 한지 데이터베이스 구축에 있어서 어떠한 정보를 어떻게 정리하는 것이 앞으로 문화유산 분야에서의 활용에 도움이 될 것인가에 관해서 생각해 본다.    ■ 연재순서 제1회 이미지 데이터와 데이터베이스의 중요성 제2회 서화, 낙관, 탁본 데이터베이스 제3회 옛 사진 데이터베이스 제4회 한지 데이터베이스 제5회 고지도 데이터베이스  제6회 고서 자형 데이터베이스 제7회 필사본 고서 데이터베이스  제8회 목판본 고서 데이터베이스  제9회 금속활자본 고서 데이터베이스  제10회 근대 서지 데이터베이스  제11회 도자기 데이터베이스 제12회 안료 데이터베이스   ■ 유우식 웨이퍼마스터스의 사장 겸 CTO이다. 동국대학교 전자공학과, 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다. 경북대학교 인문학술원 객원연구원, 국민대학교 산림과학연구소 상임연구위원, 문화유산회복재단 학술위원이다. 이메일 | woosik.yoo@wafermasters.com  홈페이지 | www.wafermasters.com   그림 1. 한지의 다양한 활용 사례(서화, 책, 등, 한옥 문, 신발, 가방, 불경 등) 종이의 역사 종이의 역사를 소개하기에 앞서 우리의 전통 종이인 한지의 다양한 활용 사례를 <그림 1>에 소개하였다. 한지는 우리에게 익숙한 전통적인 서화, 책, 한옥 재료, 불경을 비롯하여 현대적인 디자인을 가미한 등의 갓, 신발, 가방 등 다양한 응용제품의 소재로 사용되고 있다. 전통적인 방법으로 만든 종이는 일반적으로 사용되는 양지(洋紙)와 달리 독특한 질감과 특성을 가지고 있어 문화유산의 보수, 서화 작품의 소재로 사용될 뿐만 아니라, 새로운 종이를 재질로 한 새로운 제품의 개발에도 활용될 가능성이 높아 각광받는 재료이다. 고대부터 그림 또는 문자를 바위, 벽돌, 동물 가죽, 나무, 대나무 조각 등 다양한 소재에 기록으로 남겨 두었다. 고대 이집트에서는 양가죽을 종이처럼 만든 양피지(羊皮紙, parchment)가, 아시아에서는 얇은 대나무 조각을 재료로 한 죽편(竹片)이 사용되었다. 기원전 3000년경에 고대 이집트에서는 파피루스(papyrus)라고 하는 풀의 섬유로 종이와 비슷한 것을 만들어 사용하였으며, 오늘날 영어에서 ‘종이’를 뜻하는 ‘paper’의 어원이 되었다. 양피지는 우리말로 번역하면서 양의 가죽으로 만들어 종이처럼 사용되는 물건을 종이에 비유하면서 한자로 종이를 의미하는 지(紙)가 붙었을 뿐, 실제로 종이는 아니다. 현재 사용되고 있는 종이는 식물에서 셀룰로스(cellulose, 섬유소)를 추출하여 얇은 평면의 막 형태로 만든 것이다. 종이를 처음으로 만든 사람은 중국의 채륜(蔡倫)으로 알려져 있다. 삼(麻 : 마), 아마(亞麻) 등에서 섬유를 분리하여 얇은 막의 형태로 걸러서 떠내어 건조시키는 방법으로 만들었다. 이러한 방법은 한국과 일본에도 전해져, 동아시아 각국에서는 지역에 자생하는 식물을 재료로 하여 종이를 만들어 사용하게 되었다. 종이의 발명으로부터 약 600년 후인 710년경에는 중국인 포로에 의해서 현재의 우즈베키스탄 사마르칸트까지 전파되었다. 12세기 즈음에 이르러 무어인이 종이 만드는 기술을 에스파냐에 도입하면서 점차 유럽에 전파되었다. 그 후 약 7세기 동안 유럽에서는 식물 섬유와 넝마를 원료로 수작업으로 유럽의 전통 종이가 만들어졌다. 산업혁명이 일어난 19세기에는 제지 작업의 기계화가 시작되었으며, 양지의 대량생산으로 이어졌다.    한국, 중국, 일본의 전통 종이 한국, 중국, 일본 모두 전통적인 방식의 수작업으로 전통 종이가 생산되고 있다. 한국의 전통 종이를 한지(韓紙), 중국의 전통 종이를 선지(宣紙, Xuan Zhi), 일본의 전통 종이를 화지(和紙, わし)라고 구별하여 부른다. 동아시아 삼국의 종이는 모두 오랜 역사와 전통을 가지고 있으며, 기본적으로 닥나무를 이용해 종이를 만드는 것은 비슷하지만 각국의 닥나무 품종, 제조 과정이나 첨가되는 재료들이 달라지면서 각 나라 전통 종이의 고유한 특징을 가지게 되었다.   그림 2. 동아시아 전통 종이의 명칭, 원료 및 특징   <그림 2>에 동아시아 전통 종이의 명칭과 특징을 간단하게 정리하여 소개하였다. 우리나라의 경우에도 한지를 만드는 공방이 전국 각지에 분포하고 있으며, 각 공방마다 다른 재료와 제지 공정으로 종이를 만들기 때문에 획일적으로 한지의 특징을 표현할 수는 없다. 다만 한국, 중국, 일본의 전통 종이의 일반적인 특징의 차이를 정리하면 다음과 같이 요약할 수 있다. 한지는 주로 닥나무를 원료로 만들어 보존성이 탁월하고 질기면서도 유연한 특징을 가지고 있다. 문자의 기록, 서화용뿐만 아니라 건축, 공예, 예술 등 여러 분야에서 활용되고 있다. 한지는 중국이나 일본의 전통 종이 제지법과 다르게 한지 두 장을 서로 붙여서 한 장을 만드는 합지(合紙) 방식이 사용된다. 표면을 매끄럽게 하기 위한 도침(搗砧 : 종이나 가죽 따위를 다듬잇돌에 올려놓고 다듬어서 윤기가 나고 매끄럽게 함) 과정을 거치기도 한다.  중국의 선지는 죽피(竹皮), 마피(麻皮), 청단피(靑檀皮), 상피(桑皮)에 볏짚이나 밀짚 등을 섞은 원료로 만든다. 중국의 청단(靑檀)은 느릅나무과의 나무로 한반도에는 자생하지 않는 식물이다. 선지는 한지보다 섬유의 길이가 짧아 종이의 질은 약하지만, 먹 번짐이 고르고 우수하여 서화용으로 적합하다.  일본의 화지는 왜(倭)닥피, 안피(雁皮 : 산닥나무 껍질), 삼지(三枝) 닥피를 원료로 만들며, 부드럽고 유연하다. 종이를 쌍발 뜨기 방식으로 뜨기 때문에 얇은 종이를 여러 번 뜰 수 있어, 종이의 질을 균일하게 할 수 있는 특징이 있다. 표면 처리로 표면을 고르게 하여 섬세하다. 그러나 먹 번짐이 좋지 않아 먹을 이용하여 글을 쓰거나 그림을 그리는 것에는 그다지 적합하지는 못하다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.
유우식 작성일 : 2024-04-01 조회수 : 642
프론트 라이트 스캔 데이터의 역설계 작업 과정
포인트셰이프 디자인을 사용한 역설계 사례   포인트셰이프 디자인(PointShape Design)은 드림티엔에스에서 자체 개발한 3D CAD 기반의 역설계 소프트웨어로 CGM(CATIA) 커널이 적용되었으며, 사용자에게 친숙한 디자인 프로세스 및 사용자 인터페이스를 제공한다. 이번 호에서는 포인트셰이프 디자인을 활용해 프론트 라이트 부품의 3D CAD 모델을 쉽게 생성하는 방법에 대해 소개한다.   ■ 자료 제공 : 드림티엔에스, www.pointshape.com   이번 호에서 소개할 역설계 프로세스는 다음과 같다. 스캔 데이터 불러오기 및 정렬 스캔 데이터 단면 추출 및 스케치 모델링 툴과 편집 툴을 사용하여 3D 모델 작업  Analyzing 기능을 통한 설계 데이터 편차 확인  최종 설계 데이터 완성    스캔 데이터 불러오기 및 정렬(Import & Alignment) 3D 스캐너를 통해 취득한 스캔 데이터를 <그림 1>과 같이 프로그램에서 불러온다.  스캔 데이터의 좌표 정렬 상태는 스캔 당시 스캐너의 좌표를 기준으로 정렬되어 있는 상대좌표 상태이기 때문에, 스캔 데이터를 절대 좌표에 정렬한 후 역설계를 진행한다. 3-2-1 Alignment 기능을 사용하여 좌표 정렬할 스캔 데이터를 선택하고 평면, 벡터, 점을 순서대로 선택하여 스캔 데이터를 절대 좌표에 정렬한다.   그림 1   그림 2   스캔 데이터 단면 추출 및 스케치(Plane(Offset) - 2D Sketch) Ref. Plane의 오프셋(Offset) 기능을 사용하여 해당 위치에 2개의 평면을 생성한 후, 해당 평면을 스케치 평면으로 사용하여 단면 폴리라인(Polyline)을 각각 추출하고 추출된 단면 폴리라인을 따라 스케치한다. 스케치를 한 후 트림(Trim)을 하고 필렛(Fillet) 기능을 이용하여 라인을 다듬는다.    그림 3   그림 4   모델링 툴을 사용하여 3D 모델 작업 해당 부분을 스케치한 후 <그림 5~6>과 같이 익스트루드(Extrude) 기능을 사용하여 형상을 만든다.    그림 5   그림 6   스케치를 통해 해당 평면을 생성하고 폴리라인을 따라 스케치를 한 후, 트림 기능을 사용하여 라인을 다듬고 익스트루드 기능을 사용하여 형상을 만든다.      ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.
드림티엔에스 작성일 : 2024-01-04 조회수 : 2110
이미지 데이터와 데이터베이스의 중요성
문화유산 분야의 이미지 데이터베이스와 활용 사례 (1)   이번 호부터 이미지 데이터베이스와 활용 사례에 관해서 소개하고자 한다. 이학 또는 공학 분야의 전문가에게는 조금 낯설기도 하고 뜬금없는 이야기로 들릴 수 있으나, 문화유산 분야에서 이미지 데이터의 활용 가능성에 관한 내용을 연재할 예정이다. 예전에는 대상물의 시각적 정보를 수작업으로 스케치하는 단계에서 기계적인 방법으로 기록하는 수단으로 유리 건판이나 필름을 이용한 사진 기술을 개발하여 사용해 왔다. 사진은 촬영 당시의 상태를 기록한 타임 캡슐이다. 과거에 촬영된 사진을 어떻게 활용할 것이며 앞으로 촬영하게 될 사진에서는 어떤 정보를 추가해서 기록하면 좋을까? 이미지 데이터와 효과적인 활용을 위한 이미지 데이터베이스에 관하여 살펴보자.   ■ 연재순서 제1회 이미지 데이터와 데이터베이스의 중요성 제2회 서화, 낙관, 탁본 데이터베이스 제3회 옛 사진 데이터베이스 제4회 한지 데이터베이스 제5회 고지도 데이터베이스  제6회 고서 자형 데이터베이스 제7회 필사본 고서 데이터베이스  제8회 목판본 고서 데이터베이스  제9회 금속활자본 고서 데이터베이스  제10회 근대 서지 데이터베이스  제11회 도자기 데이터베이스 제12회 안료 데이터베이스   ■ 유우식 웨이퍼마스터스의 사장 겸 CTO이다. 동국대학교 전자공학과, 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다. 경북대학교 인문학술원 객원연구원, 국민대학교 산림과학연구소 상임연구위원, 문화유산회복재단 학술위원이다. 이메일 | woosik.yoo@wafermasters.com  홈페이지 | www.wafermasters.com   그림 1. 유럽 각국의 통화(동전) 및 결제수단의 변화   유럽 여행 유럽은 아시아와 이어진 대륙으로 우랄산맥과 캅카스산맥, 우랄강, 카스피해, 흑해와 에게해에 이르는 지역이다. 유럽의 면적은 1018만㎢로 지구 표면적의 2% 또는 육지 전체 면적의 약 6.8%에 해당한다. 1914년부터 1918년까지 일어난 제1차 세계대전, 1917년의 러시아 혁명, 1939년부터 1945년까지 일어난 제2차 세계대전, 1989년에 일어난 베를린 장벽의 붕괴를 시작으로 냉전 체제가 무너지면서 여러 나라들이 분리 독립하여 현재 유럽은 약 50개국으로 이루어져 있다. 면적과 인구면에서는 러시아가 가장 크고 바티칸 시국이 가장 작다. 유럽의 인구는 세계 인구의 약 11%에 해당하는 7억 3900만 명으로 아시아와 아프리카 다음으로 많다. 유럽의 정치 경제 통합을 실현하기 위하여 1993년 11월 1일 발효된 마스트리흐트 조약에 따라 유럽 12개국이 참가하여 연합 기구인 유럽연합(EU)이 출범했다. 2023년 현재 유럽연합 가입국은 27개국이다. 27개국을 모두 합치면 인구는 약 5억 명에 달한다. 유럽연합 가입국 27개국 중 20개국에서 공통화폐로 유로(Euro)를 사용하고 있다. 유로화는 1999년 1월 1일에 유로회원국의 통화로 승인되어, 2002년 1월 1일부터 통용되기 시작하였다. 유럽연합이 출범하고 유로화가 도입되기 전인 2002년까지는 여행이나 출장으로 유럽을 방문하는 경우 나라마다 다른 지폐와 동전을 사용해야 했다.(그림 1) 유럽에는 작은 나라들이 국경을 맞대고 있고 국경을 건너서 여러 나라를 통과하는 일이 많아서, 유럽 여행을 마치면 많은 나라의 지폐와 동전이 쌓이곤 했다. 금액이 큰 것은 신용카드를 사용할 수 있었지만 일용 잡화나 식품을 구입할 때는 신용카드를 사용하기 어려워 현금을 준비해야 했기 때문에, 자연스레 현지의 지폐와 동전이 쌓일 수 밖에 없었다. 단기간의 여행인 경우에는 현지 화폐에 적응되지 못한 상태라서 지폐를 주고 거스름돈을 받게 되니 동전만 잔뜩 모이는 경우가 많았다. 이제는 대부분의 유럽 국가에서 유로화가 통용되고 현금보다는 신용카드 또는 스마트페이 등 결제수단이 다양해져서, 동전을 많이 가지고 다니지 않아도 되게 되었다. 정보통신 기술의 발달로 여행의 모습도 많이 달라지고 편리해졌다.   데이터와 데이터베이스 유로 동전은 액면가에 따라서 직경도 두께도 재질도 디자인도 다르다. 앞면의 디자인은 공통이나 뒷면은 나라별로 다른 디자인을 채용하고 있다.(그림 2) 유로화 동전이 유럽 전역에서 통용되므로 공통분모는 동전의 앞면이다. 뒷면은 나라마다 디자인이 다르므로 수십 가지의 디자인을 액면가마다 전부 외울 수도 없는 노릇이다. 또한 한 나라에서 여러가지 디자인을 도입하기도 하여 뒷면의 디자인은 자연스럽게 증가하게 된다. 유럽연합 27개국 중에서 20개국에서 유로화를 사용하고 있으며 7개국에서는 자국의 통화를 사용하고 있다. 유럽연합 회원국이 아니면서도 특별한 협정에 의하여 유로화를 발행하고 사용하는 나라도 있다. 모나코, 산마리노, 바티칸 시국이다. 2 유로 동전의 경우 바티칸 시국이 2002, 2005, 2006, 2013, 2015, 2017년에 새로운 디자인의 동전을 발행하여 6가지 디자인을 사용하고 있다. 교황이 바뀌거나 특별한 이벤트가 있을 때 새로운 디자인을 도입했기 때문이다. 동전 하나하나를 데이터라고 한다면 동전의 액면가, 앞뒷면의 디자인, 발행년도, 발행 국가 등에 관한 정보는 데이터베이스라고 할 수 있다.(그림 2) 우리가 동전을 보고 액면가를 인식하는 것은 동전의 이미지 데이터를 이미지 데이터베이스와 비교하여 데이터의 의미를 확인하여 사용하는 것이고, 그 동전을 받은 상대방도 마찬가지로 이미지 데이터를 자신의 이미지 데이터베이스와 비교하여 판정하는 방법으로 거래가 이루어진다. 기계가 동전을 받아들이는 경우에도 같은 방식이 적용되지만, 동전의 크기나 무게와 같은 추가적인 정보로 데이터의 신뢰성을 높이고 있다.   그림 2. 유럽 각국에서 통용되는 유로화 동전의 앞면과 뒷면(실제 동전의 크기는 액면가에 따라 다름)      ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.
유우식 작성일 : 2024-01-04 조회수 : 2173
플라스틱 병 스캔 데이터의 역설계 작업 과정
포인트셰이프 디자인을 사용한 역설계 사례   포인트셰이프 디자인(PointShape Design)은 드림티엔에스에서 자체 개발한 3D CAD 기반의 역설계 소프트웨어로 CGM(CATIA) 커널이 적용됐으며, 사용자에게 친숙한 디자인 프로세스 및 사용자 인터페이스를 제공한다. 이번 호에서는 플라스틱 병의 스캔 데이터에서 3D CAD 모델을 쉽게 생성하는 방법을 소개한다.   ■ 자료 제공 : 드림티엔에스, www.pointshape.com   이번 호에서 살펴볼 역설계 프로세스는 다음과 같다. 스캔 데이터 불러오기 및 정렬 스캔 데이터 단면 추출 및 스케치 모델링 툴과 편집 툴을 사용하여 3D 모델 작업  Analyzing 기능을 통한 설계 데이터 편차 확인  최종 설계 데이터 완성    스캔 데이터 불러오기 및 정렬(Import & Alignment) 3D 스캐너를 통해 취득한 스캔 데이터를 <그림 1>과 같이 프로그램에서 불러온다.  스캔 데이터의 좌표 정렬 상태는 스캔 당시 스캐너의 좌표를 기준으로 정렬되어 있는 상대좌표 상태이기 때문에, 스캔 데이터를 절대 좌표에 정렬한 후 역설계를 진행한다. 3-2-1 Alignment 기능을 사용하여 좌표 정렬할 스캔 데이터를 선택하고 평면, 벡터, 점을 순서대로 선택하여 스캔 데이터를 절대 좌표에 정렬한다.   그림 1   그림 2   스캔 데이터 단면 추출 및 스케치(Plane(Offset) - 2D Sketch) Ref. Plane의 오프셋(Offset) 기능을 사용하여 해당 위치에 2개의 평면을 생성한 후, 해당 평면을 스케치 평면으로 사용하여 단면 폴리라인(Polyline)을 각각 추출하고 추출된 단면 폴리라인을 따라 스케치한다. 스케치를 한 후 트림(Trim)을 한 후에 필렛(Fillet) 기능을 이용하여 라인을 다듬는다.    그림 3   그림 4   모델링 툴을 사용하여 3D 모델 작업 해당 부분을 스케치한 후 <그림 5~6>과 같이 익스트루드(Extrude) 기능을 사용하여 형상을 만든다.    그림 5   그림 6   스케치를 통해 해당 평면을 생성하고 폴리라인을 따라 스케치를 한 후 트림 기능을 사용하여 라인을 다듬고 익스트루드 기능을 사용하여 형상을 만든다.    그림 7   그림 8     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.
드림티엔에스 작성일 : 2023-12-04 조회수 : 1775
입체 이미지 정보의 유혹과 과제
이미지 정보의 취득, 분석 및 활용 (12)   지난 호에서는 ‘정보의 가시화’ 또는 ‘정보의 시각화’와 그 중요성에 관하여 여러 가지 사례를 바탕으로 소개하였다. 데이터의 시각화 사례를 다양한 주제의 인포그래픽(infographic)을 통하여 살펴보았다. 정보의 시각화 과정에서 여러 가지 정보가 의도와 다르게 왜곡되거나 해석될 소지가 있다는 점을 지적하였다. 정보의 수집 못지 않게 정보의 분류와 올바른 태깅(tagging)이 중요하다는 것을 강조하였다.  이번 호에서는 올해의 연재를 마치면서 ‘입체 이미지 정보의 유혹과 과제’라는 주제로 ‘입체 이미지 정보의 자료화’와 ‘정보의 입체적 시각화’에 동반되는 여러 가지 문제점과 제약에 관해서 소개하고자 한다. 그리고, 다차원 정보의 효과적인 시각화에 따른 과제와 전망에 관해서도 소개하고자 한다.   ■ 연재순서 제1회 측정의 목적(호기심, 정보 수집) 제2회 단위(비교의 기준) 제3회 길이 측정 제4회 무게 측정 제5회 시간 측정 제6회 에너지 측정 제7회 정적 측정과 동적 측정 제8회 측정 결과의 분석 제9회 분석 결과의 활용 제10회 제어(수동, 자동, 반자동, 학습형) 제11회 정보의 가시화 제12회 입체 이미지 정보의 유혹과 과제   ■ 유우식 미국 웨이퍼마스터스(WaferMasters)의 사장 겸 CTO이다. 동국대학교 전자공학과, 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다. 일본 오사카대학 대학원 공학연구과 공동연구원, 경북대학교 인문학술원 객원연구원, 국민대학교 산림과학연구소 연구원, 문화유산 회복재단 학술위원이다.  이메일 | woosik.yoo@wafermasters.com 홈페이지 | www.wafermasters.com   그림 1. 외형만으로는 과육의 색상이나 씨의 유무를 판단하기 어려운 다양한 품종의 수박   겉모습과 실체  사물, 현상 또는 사람의 겉모습만으로 실체를 파악할 수 있을까? 경험과 지식을 통해서 추정은 가능하지만 실체를 정확하게 알 수는 없다. 추정한 결과가 높은 확률로 맞는 경험을 한 사람은 자신의 판단에 확신을 가질 것이고, 그렇지 못한 사람은 겉모습을 바탕으로 판단하는 것에 주저하게 될 것이다. <그림 1>에 소개한 다양한 종류의 수박 사진만 보아도 일반적으로 생각하는 수박의 이미지와 다른 것도 포함되어 있어 당황스럽기까지 하다. 새로운 품종의 수박을 개발하여 과육의 색이나 외형이 달라진 것이지만 우리가 일반적으로 수박이라고 생각하는 특징을 가지고 있기 때문에, 수박이라고 분류해도 그럴 수 있겠다고 생각하게 된다. 이런 경험을 자주 하게 되면 점점 수박에 대한 정의와 개념에도 변화가 생기게 된다. 한 가지 분명한 것은 겉모습만으로 실체를 올바르게 알 수 없다는 것이다. 겉모습은 많은 특징 중의 하나일 뿐이다. 과육이 노란 수박만 경험해 온 사람에게는 수박의 과육은 노란색이어야만 할 것이다. 그런 사람에게 빨간색 과육의 수박이 수박으로 인정받기 위해서는 다른 특징을 종합적으로 비교해서 수박으로 인정받아야 할 것이다. 시한폭탄처럼 생긴 수박도 잘라도 보고 맛도 보고 한 다음에나 수박으로 인정될 것이다. 학습에 의해서 어떤 개념을 접하고 한정된 경험을 하게 되면 사물, 현상 또는 사람에 대한 판단 기준이 제한적이지만, 다양한 경험을 하게 되면 대체로 다양성을 받아들이는 방향으로 변화하게 된다. 아마도 학생 시절에는 교과과정에 따른 학습에 의해서 옳고 그름의 경계가 명확하다고 느끼지만, 시간이 지나면서 다양한 경험을 통해 모든 경계가 모호한 것임을 느껴가는 경험을 했을 것이다. 모든 사물에는 이름이 붙어 있지만 그것도 누군가에 의해서 구분되어 이름이 붙여졌을 뿐, 그다지 큰 의미는 없는 경우가 대부분이다.  누군가가 수박의 특징에 대해서 이야기하라고 하면 어떻게 답하게 될까? 아마도 학습이나 경험을 통해서 알게 된 수박의 형태, 크기, 구조, 색상, 맛 등에 관한 정보를 나열하게 될 것이다. 모든 특징을 전부 알지도 못하거니와 모든 경우를 나열할 수도 없으므로, 알고 있는 범위에서 가장 확률이 높은 특징을 몇 가지 나열하는 정도가 될 것이다. 이것은 본인이 가지고 있는 수박의 판단 기준이라고 할 수 있을 것이다. 다른 사람이 조금 다른 수박에 대한 판단 기준을 가지고 있다고 하더라도 그다지 이상한 일도 아니다. 이미지 정보의 겉모습과 실체도 이와 같이 보는 이의 경험과 지식에 따라서 다르게 판단될 수 밖에 없는 것이다.   그림 2. 수박의 활용 목적과 용도에 맞게 절단하는 다양한 방법   목적에 맞는 활용 계속해서 수박 이미지를 예로 들어 정보의 활용에 관해서 생각해 보자. 눈 앞에 수박이 하나 있다고 하자. 관상용일 수도 있고 간식용일 수도 있을 것이다. 어쩌면 수박이 있는지도 모르고 지나치게 될 지도 모른다. 수박을 음식물로 섭취의 대상으로 생각한다면 어떤 방법으로 어떻게 잘라서 어느 부분을 먹을까 고민해야 할 것이다. <그림 2>에 다양한 수박 절단 방법을 예시하였다. 같은 수박이라도 자르기 쉬운 방법으로 자를 것인가, 먹기 좋게 자를 것인가, 보기 좋게 자를 것인가, 다른 요리에 사용하기 좋게 자를 것인가, 관상용으로 자를 것인가를 정해야 할 것이다. 그런 판단을 하기 위해서는 목적이 정해져야 할 것이다. 수박을 보고 목적을 생각하는 경우도 있을 것이고, 목적을 정해 놓고 수박을 생각하는 경우도 있을 것이다.  이미지 정보 또한 이와 같아서, 이미지를 보고 정보를 추출하는 방법도 있고 특정의 정보를 추출하기 위해서 이미지를 고르는 경우도 있을 것이다. 추출하고자 하는 정보가 정해졌다면 그 정보를 최소한의 노력으로 추출할 수 있는 방법으로 이미지를 취득할 수 있는 촬영 방법을 고려하는 일부터 시작하지 않을까 싶다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.
유우식 작성일 : 2023-12-04 조회수 : 1682
정보의 가시화
이미지 정보의 취득, 분석 및 활용 (11)   지난 호에서는 ‘제어’의 개념에 관하여 간단히 설명하고 고대 그리스 알렉산드리아 신전에서 사용되었다고 하는 자동문의 동작 원리, 증기기관의 원심조속기를 비롯하여 다양한 방식의 제어 사례를 소개하였다. 모든 제어에 필요한 기본적인 구성 요소의 기능과 역할에 관하여 살펴보고 수동, 자동, 반자동, 적응형, 학습형 등 다양한 제어 방식의 차이점과 특징에 관해서도 다루었다. 인간의 경험, 심리 상태로 인한 개인차와 선택적 거부 습성이 제어 결과에 미치는 영향에 관해서도 알아 보았다. 이번 호에서는 ‘구슬이 서말이라도 꿰어야 보배’라는 속담이 있듯이 ‘정보의 가시화’와 그 중요성에 관하여 여러 사례를 바탕으로 소개한다. 데이터 가시화, 시각화의 중요성은 인포그래픽스(infographics)라는 새로운 분야를 탄생시켰다. 수집된 정보를 시각적으로 잘 표현하여 이해하기 쉽고 활용하기 쉽게 하기 위한 노력이 정보의 수집 이상으로 중요하다.   ■ 연재순서 제1회 측정의 목적(호기심, 정보 수집) 제2회 단위(비교의 기준) 제3회 길이 측정 제4회 무게 측정 제5회 시간 측정 제6회 에너지 측정 제7회 정적 측정과 동적 측정 제8회 측정 결과의 분석 제9회 분석 결과의 활용 제10회 제어(수동, 자동, 반자동, 학습형) 제11회 정보의 가시화 제12회 입체 이미지 정보의 유혹과 과제   ■ 유우식 미국 웨이퍼마스터스(WaferMasters)의 사장 겸 CTO이다. 동국대학교 전자공학과, 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다. 일본 오사카대학 대학원 공학연구과 공동연구원, 경북대학교 인문학술원 객원연구원, 국민대학교 산림과학연구소 연구원, 문화유산 회복재단 학술위원이다. 이메일 | woosik.yoo@wafermasters.com 홈페이지 | www.wafermasters.com   그림 1. 나무위키에 소개된 라면의 재료, 구성, 제조 방법, 조리 방법, 소비 특성 등에 관한 서술적인 설명문   ‘정보’와 ‘인포그래픽’ ‘정보’는 일상생활부터 전문영역에 이르기까지 매우 다양한 뜻으로 사용된다. 예를 들면 언어(말과 글), 개인 식별, 화폐, 금융, 법률, 규칙, 지식을 비롯하여 자연 환경 속의 빛이나 소리, 냄새, 맛, 압력 등 오감을 자극하는 신호와 생체의 신경, 호르몬 등의 생체 신호에 이르기까지를 정보라고 할 수 있다. 이 연재에서는 이미지 정보의 취득, 분석 및 활용이라는 주제로 정보에 접근하고 있으므로 시각적인 정보에 초점을 맞추어 이야기하고자 한다. 전자공학, 컴퓨터공학, 정보공학 분야에서는 정보(情報, information, info, info.)에 대해 특정 목적을 위하여 광(光) 또는 전자적 방식으로 처리되어 부호, 문자, 음성, 음향 및 영상 등을 표현하는 모든 종류의 자료(데이터, data) 또는 지식을 가리킨다. 탐구 대상에 관한 힌트가 될만한 것이라면 무엇이든 정보라고 할 수 있다. 경우에 따라서는 힌트가 되지 못하는 정보도 있을 것이므로 정량화할 수 있는 모든 것을 정보라고 할 수 있을 것이다. 우리가 감각으로 느끼는 모든 것은 정량화된 정보이지만, 여러 종류의 정보를 바탕으로 인식하고 그 의미를 부여하기 때문에 판단 결과는 늘 정성적인 느낌으로 다가온다. 그 느낌을 타인과 공유하거나 전달하기 위해서는 언어적인 표현을 하게 된다. 주로 말과 글로 전달하지만 의미가 보다 잘 전달될 수 있게 하기 위하여 표정이나 손짓 발짓 몸짓 등의 제스처를 사용하기도 하고, 그림이나 그래프 숫자를 사용하여 의미를 전달하고 전달된 내용을 확인하곤 한다. 정보의 홍수 속에 살아가는 현대 사회에서는 정보를 시각화하는 것을 의미하는 인포그래픽(infographic :  정보를 나타내는 information과 graphic의 합성어로 시각디자인을 의미)의 중요성이 대두되고 있다. 좋은 인포그래픽은 처음 보는 사람도 직관적으로 쉽게 정보를 얻을 수 있게 디자인되어 있다. 해석에 시간이 오래 걸린다면 정보 전달 효율이 떨어지는 것이므로 좋은 인포그래픽이라고 하기 어렵다. 같은 정보라도 관심의 대상에 따라서 효율적인 정보 전달에 적합한 디자인이 필요하다. 통계의 차트도 인포그래픽의 고전적인 형태라고 볼 수 있다. 주변에서 쉽게 볼 수 있는 기본적인 인포그래픽으로는 지하철이나 버스 노선도를 꼽을 수 있다. <그림 1>에 우리나라 사람들의 대중적인 사랑을 받고 있는 라면에 관하여 나무위키에서 소개한 서술적인 정보를 표시하였다. 일부 단어와 표현은 하이라이트하여 단정적인 내용을 구별하기 쉽게 하였다. 내용을 읽어본 후 개인적인 경험과 지식을 바탕으로 라면을 상상해 보고 설명이 적절한지, 설명이 부족한 부분은 없는지 생각해 보는 것도 인포그래픽의 중요성을 이해하는데 도움이 될 것 같다. 아마도 라면의 맛, 냄새, 온도를 떠올리며 입가에 미소를 짓거나 침샘을 자극할 수도 있을 것이다.   정보의 다양성 라면을 어떻게 정의할 것인가? 직접 경험한 사람은 본인의 경험을 바탕으로 서술할 것이고, 경험하지 못한 사람은 여러가지 정보를 찾아본 후 그 정보를 바탕으로 라면에 관해서 상상하게 될 것이다. 어디까지가 라면에 관한 정보가 될까? 나무위키에 소개된 라면이라는 제목에 소개된 여러가지 항목을 <그림 2>에 정리하였다.   그림 2. 라면의 특징을 설명하고 다양한 정보를 소개하기 위해 사용된 목차   여러 사람들이 편집한 것으로 집필자가 중요하다고 생각되는 항목을 소개할 수 있도록 분류하여 목차를 만든 것이다. 일반 소비자에게는 전혀 관심이 없는 내용도 있을 것이고 라면의 역사, 문화적 의미에 관심이 많은 사람이라면 항목을 추가하고 싶어지는 사람도 있을 것이다. 라면은 지속적으로 새로운 제품도 나오고 유행도 바뀌기 때문에 시기를 특정하지 않고 정의하는 것 자체가 어려운 일이 될 수 있다. 이것은 비단 라면에만 국한된 것이 아니다. 우리가 사용하고 있는 언어 자체도 시대에 따라서 그 의미도 달라질 수 있기 때문에, 무언가를 언어적으로 정확하게 서술한다는 것은 매우 어려운 일이다. 때로는 새로운 용어를 만들어 설명할 수 밖에 없는 경우도 생기게 된다. <그림 2>의 목차만 보더라도 10년 전에는 등장하지 않았을 법한 라면 제조사의 이름이 눈에 띈다.   ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.
유우식 작성일 : 2023-11-02 조회수 : 2220
AWS 클라우드가 제공하는 디지털 트윈 솔루션, IoT 트윈메이커 Ⅰ
산업 현장에서 활용할 수 있는 AWS IoT 서비스 (6)   지난 호에서는 산업용 데이터를 손쉽게 활용할 수 있는 ‘AWS IoT 사이트와이즈(AWS IoT SiteWise)’에 대해 여러 관점에서 살펴보았다. 이번 호부터 2회에 걸쳐 AWS에서 제공하는 디지털 트윈 서비스인 ‘AWS IoT 트윈메이커(AWS IoT TwinMaker)’에 대해 상세히 소개하도록 한다. 우선 이번 호에서는 AWS IoT 트윈메이커의 개념 및 AWS IoT 트윈메이커를 통해 다양한 데이터 소스를 연동할 수 있는 방법에 대해 설명한다.   ■ 연재순서 제1회 AWS IoT를 활용한 스마트 공장의 구현 제2회 AWS IoT의 핵심 서비스, IoT 코어 제3회 AWS의 에지 컴퓨팅 서비스, IoT   그린그래스 Ⅰ 제4회 AWS의 에지 컴퓨팅 서비스, IoT   그린그래스 Ⅱ 제5회 산업용 데이터를 쉽게 수집하고 분석하게 해주는 AWS IoT 사이트와이즈 제6회 AWS 클라우드가 제공하는 디지털 트윈 솔루션, IoT 트윈메이커 Ⅰ 제7회 AWS 클라우드가 제공하는 디지털 트윈 솔루션, IoT 트윈메이커 Ⅱ   ■ 조상만 AWS코리아에서 AWS 클라우드를 통해 제조 대기업의 디지털 트랜스포메이션을 기술적으로 돕는 역할을 담당하고 있다. 이메일 | smcho@amazon.com 홈페이지 | https://aws.amazon.com/ko   디지털 트윈의 개념 미국의 유인 달 탐사 계획인 ‘아폴로 프로젝트’의 일환으로 1970년에 달에 착륙하기 위해 출발한 아폴로 13호가 지구에서 약 32만 km 떨어진 지점에 도착할 무렵 산소 공급 탱크가 폭발한다. 우주 비행사들이 문제의 원인을 정확히 알 수 없는 상태에서 이들을 안전하게 지구로 귀환시키는 것은 극단적으로 거의 불가능에 가까운 일이었다. 이 문제를 해결하기 위해 NASA는 우주 비행사들이 전달해 주는 정보와 우주선에서 발생하는 데이터를 바탕으로 관제센터에서 현재 우주선이 처한 동일한 환경을 구축하고, 일종의 시뮬레이션을 수행하여 문제를 해결함으로써 최종적으로는 승무원 전원이 무사 귀환할 수 있었다. 영화로도 제작된 이 이야기는 가상 환경을 구성하여 현실 세계의 문제점을 해결했다는 점에서 디지털 트윈을 적용한 첫 예시로 언급되는 대표적인 사례다. 디지털 트윈이란 이름 그대로 디지털 공간에 구현된 현실 세계의 쌍둥이를 의미한다. 우리가 살고 있는 현실 세계의 빌딩, 공장, 생산라인과 같은 자산(asset)을 디지털 공간에 그대로 모방하여 의미 있는 비즈니스 결과를 도출하기 위해 사용된다고 말할 수 있다. 단순히 물리적인 상태뿐만 아니라 동작까지 모방하도록 동적으로 업데이트되는, 물리적 시스템의 살아있는 디지털 표현이라고 할 수 있다.   그림 1. 디지털 트윈의 개념   여기서 중요한 점은, 현실 공간과 가상 공간이 별도 분리되어 개별 동작하는 것이 아니라 상호 작용하도록 구성한다는 점이다. 예를 들어, 현실 세계에 존재하는 공장의 특정 라인이 멈추어 있다가 재가동을 시작한다면, 가상 세계의 트윈도 동일하게 동일 시점에서 멈추어 있다가 가동된다는 의미이다. 나아가 가상 세계에서는 현실에서 진행하기 어려운 테스트도 구현이 가능하다. 예를 들어, 조업 변경을 위해 특정 장비를 다른 장비로 교체가 필요한 경우, 교체로 인한 영향도 테스트를 실제 물리 공장에 적용한다는 것은 현실상 매우 어렵다. 그러나 가상 환경에서는 이러한 테스트를 임의로 수행하는 것이 가능하기 때문에 전체 공장에 미치는 영향도를 사전에 파악하는 것도 가능하다. 즉, 디지털 트윈을 통해 가상 환경에서 수행하는 이러한 일련의 액션 결과에 대한 피드백을 현실 세계에서 적용할 수 있게 된다.   그림 2. 가트너의 임팩트 레이더 2023   이러한 디지털 트윈은 먼 미래의 기술이 아니다. IT 시장 조사 전문 기관인 가트너의 ‘임팩트 레이더 2023(Impact Radar for 2023)’ 보고서에 따르면 디지털 트윈은 늦어도 3년 내에 대중화가 예견되는 기술로 선정되었다. 이미 GE는 2016년에 프레딕스라는 디지털 트윈 솔루션을 공개한 바 있으며, 현재 많은 기업이 검토 또는 도입하고 있다. 또한 AWS와 같은 퍼블릭 클라우드 업체뿐만 아니라 지멘스, PTC, 다쏘시스템과 같은 OT(Operational Technology) 영역에 강점을 보이는 솔루션 업체에서도 다양한 디지털 트윈 제품을 고객에게 선보이고 있다.      ■ 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.
조상만 작성일 : 2023-10-05 조회수 : 2310
제어(수동, 자동, 반자동, 학습형)
이미지 정보의 취득, 분석 및 활용 (10)   지난 호에서는 시각적 자극을 통해서 얻어지는 시각 정보의 ‘분석과 분석 결과의 활용’에 관하여 무지개, 해무리, 착시 현상, 신기루와 같은 자연 현상부터 빛과 그림자의 예술적인 응용을 예로 들어 살펴보았다. 현상의 관찰도 중요하지만 눈에 보이는 것이라고 하더라도 진실과 다를 수 있으며 눈에 보이지 않지만 실제로 일어나고 있는 현상도 많기 때문에, 다양한 관점에서 심도 있는 분석이 중요하다는 것을 강조하였다. 이번 호에서는 ‘제어’의 개념에 관하여 이야기하고 제어에 필요한 기본적인 구성 요소의 기능과 역할에 관하여 살펴보고자 한다. 수동, 자동, 반자동, 적응형, 학습형 등 다양한 형태의 제어 방식에 관하여 여러 가지 사례를 예로 들어 소개한다.   ■ 연재순서 제1회 측정의 목적(호기심, 정보 수집) 제2회 단위(비교의 기준) 제3회 길이 측정 제4회 무게 측정 제5회 시간 측정 제6회 에너지 측정 제7회 정적 측정과 동적 측정 제8회 측정 결과의 분석 제9회 분석 결과의 활용 제10회 제어(수동, 자동, 반자동, 학습형) 제11회 정보의 가시화 제12회 입체 이미지 정보의 유혹과 과제   ■ 유우식 미국 웨이퍼마스터스(WaferMasters)의 사장 겸 CTO이다. 동국대학교 전자공학과, 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다. 일본 오사카대학 대학원 공학연구과 공동연구원, 경북대학교 인문학술원 객원연구원, 국민대학교 산림과학연구소 연구원, 문화유산 회복재단 학술위원이다.  이메일 | woosik.yoo@wafermasters.com  홈페이지 | www.wafermasters.com   제어란 무엇일까? ‘제어(制御, control)’라는 단어를 사전에서 찾아보면 여러 가지 뜻이 있으나, 이 글에서 다루는 의미는 ‘기계나 설비 또는 화학 반응 따위가 목적에 알맞은 작용을 하도록 조절함’이 가장 적합한 설명이다. ‘상대편을 억눌러서 제 마음대로 다룸’, ‘감정, 충동, 생각 따위를 막거나 누름’이라는 뜻도 아울러 소개되어 있다. 자연스럽게 평형을 이루었거나 정적(靜的)인 상태라면 굳이 제어를 생각할 필요는 없다. 제어 대상을 현재 상태에서 희망하는 상태(목표치)로 변화시키기 위해서 대상에 힘 또는 에너지를 공급하거나, 공급되는 에너지를 차단하거나 감소시키는 방법으로 목표치에 도달하게 조절하는 것이 제어라고 할 수 있다.    그림 1. 원시적 무기와 현대 무기의 발사체 제어 방식 비교    <그림 1>에 나열한 여러 가지 형태의 무기 이미지를 모아서 에너지의 조절(제어) 방식에 따라 구별해 보았다. 돌, 화살, 총탄 모두 외부에서 어떤 힘이 가해지지 않으면 움직이지 않는다. 미사일의 경우에도 내부에서 연료를 연소해서 추진력이 생기지 않으면 미동도 하지 않는다. 물리학에서 이야기하는 관성의 법칙, 즉 ‘물체가 밖의 힘을 받지 않는 한 정지 또는 등속도 운동의 상태를 지속하려는 성질’을 가지고 있기 때문이다. 무기의 특성상 목표물까지 날아가서 목표물에 명중하기 위해서는 외부 또는 내부에서 힘을 가하여 원하는 방향으로 원하는 속도로 날아가도록 해야 한다.  <그림 1> 왼쪽에 있는 돌, 화살, 총탄의 경우에는 발사할 때의 힘으로 속도가 정해지고 발사 각도로 발사기를 떠나게 되면 주변 환경의 변화에도 무방비 상태이며, 중력의 영향으로 계속 낙하하면서 목표물에 도달하거나 지상에 떨어질 때까지 포물선 궤도로 나아갈 뿐이다. 이동하는 목표물을 겨냥할 경우에는 발사체를 발사할 당시의 예상과 다른 방향으로 이동하면 목표물을 맞출 수도 없다. 발사체를 떠나는 순간 우리가 할 수 있는 일은 없다. 반면, 오른쪽에 표시된 미사일의 경우에는 자신의 위치와 목표물을 위치를 실시간으로 추적하면서 목표물에 명중할 수 있도록 연료의 연소량을 조절(제어)하여 발사 후의 상황 변화에 대응하여 목표물을 맞추는 방법이 사용된다. 발사 후에도 상황 변화에 맞추어 어느 정도의 범위 내에서 목표물에 명중할 확률이 가장 높은 경로로 발사체의 속도와 방향을 실시간으로 자동 계산하여 제어하는 방식이다. 많은 종류의 센서와 복잡한 제어 알고리즘을 갖춘 전자 제어 시스템이 필요하다.   고대 그리스의 자동 제어 전자 제어 시스템이 없었을 때에는 제어가 불가능했을까? 그렇지 않다. 고대 그리스 알렉산드리아 신전에서 증기의 힘을 이용한 자동문과 그 동작 원리를 <그림 2>에 소개한다. 그리스-이집트의 수학자이며 발명가인 헤론(Heron, 서기 10년~70년)이 개발한 것으로 알려져 있다. 신전의 제단에 불을 붙이면 제단 아래의 공기가 덥혀져 공기의 압력이 상승하고, 제단 아래에 있는 물탱크의 물이 신전 문의 회전축과 연결된 양동이에 채워지도록 고안되었다. 양동이에 물이 차면 그 무게로 양동이가 중력에 의해서 아래로 내려가고, 회전문의 회전축에 감긴 밧줄이 당겨져 문이 열리게 된다.    그림 2. 고대 그리스 알렉산드리아 신전에서 증기의 힘을 이용한 자동문     ■ 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.
유우식 작성일 : 2023-10-05 조회수 : 2331
분석 결과의 활용
이미지 정보의 취득, 분석 및 활용 (9)   지난 호에서는 시각적인 자극을 통해서 이루어지는 관찰 및 측정에 관해서 살펴보았다. 정보의 올바른 관찰과 분석이 선행되어야 분석 결과의 의미 있는 활용이 가능하다. 눈에 보이는 것이라도 정보의 진위를 포함하여 측정의 원리와 한계를 이해하고, 신뢰성을 고려한 신중한 분석이 필요하다. 이번 호에서는 이미지 데이터의 ‘분석’ 및 ‘분석 결과의 활용’에 관하여 살펴보고, 분석 결과의 활용시에 고려해야 할 여러가지 사항에 관해서 분석 결과의 성공 및 실패 사례를 통하여 소개한다.   ■ 연재순서 제1회 측정의 목적(호기심, 정보 수집) 제2회 단위(비교의 기준) 제3회 길이 측정 제4회 무게 측정 제5회 시간 측정 제6회 에너지 측정 제7회 정적 측정과 동적 측정 제8회 측정 결과의 분석 제9회 분석 결과의 활용 제10회 제어(수동, 자동, 반자동, 학습형) 제11회 정보의 가시화 제12회 입체 이미지 정보의 유혹과 과제   ■ 유우식 미국 웨이퍼마스터스(WaferMasters)의 사장 겸 CTO이다. 동국대학교 전자공학과, 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다. 일본 오사카대학 대학원 공학연구과 공동연구원, 경북대학교 인문학술원 객원연구원, 국민대학교 산림과학연구소 연구원, 문화유산 회복재단 학술위원이다. 이메일 | woosik.yoo@wafermasters.com 홈페이지 | www.wafermasters.com   그림 1. 먹음직스런 페퍼로니 피자의 이미지(실물일까? 모형일까? 이미지의 이미지일까?)   눈에 보이는 것은 사실일까? ‘바보상자(idiot box)’라는 말이 있다. 예전에는 텔레비전을 뜻하는 말로 자주 사용되었다. 실제로 텔레비전은 무수한 정보들과 오락거리를 일방적으로 쏟아낸다. 시청자 스스로 아무 생각도 할 필요가 없게 만든다. 텔레비전에서 정리ㅎㅏㄱㅗ 방송해 준 내용이 곧 사실처럼 여겨지기 때문에 바보상자라고 불리게 되었다. 지금은 그 자리를 스마트폰이나 유튜브가 대신하고 있는 것 같다. 보고 싶은 것만 보고, 믿고 싶은 것만 믿게 한다. 자신과 같거나 비슷한 생각을 하는 사람들과의 연대가 더욱 강해져서 진영논리로 발전되어 사회가 양분되어 가는 느낌이다. 모두가 자신의 관점이 옳다고 주장한다. 같은 현상을 보고도 입장에 따라서 해석이 달라지는 것을 쉽게 볼 수 있다. <그림 1>에 먹음직스런 페퍼로니 피자의 이미지를 소개하였다. ‘먹음직스런’이란 표현도 이미 비슷한 피자를 먹어보아 그 맛을 상상할 수 있는 사람의 표현임은 말할 나위도 없다. <그림 1>의 이미지가 무엇인지 상상도 할 수 없는 사람에게는 그저 정체미상의 이미지에 불과하다. 또 한 가지 생각해 볼 것은, 과연 <그림 1>이 실물의 이미지인지 모형의 이미지인지, 그것도 아니면 사실적인 그림이나 사진을 이미지로 만들어 낸 것인지 알아낼 수 있을까 하는 것이다. <그림 1>을 보고 0.01초도 안되는 순간에 우리는 외형, 색상 분포, 8등분한 모양을 보고 잘 구워진 먹음직한 페퍼로니 피자라고 생각했을 것이다. 이것은 과거의 경험과 기억 속의 정보의 대조를 통해서 거의 반사적으로 판단한 결과이다. 그 어디에도 사실 관계를 확인하려는 노력은 없었을 것이다. 어디까지나 추정이다. 이러한 현상은 일상에서 매 순간 무한 반복된다. 그러한 즉흥적인 판단 결과는 과연 어느 정도 믿을 수 있는 것일까? 실생활에 큰 지장이 없는 정도의 신뢰성을 가지고 있기 때문에 불편을 느끼지 못하는 것이고, 대부분의 경우에는 설사 틀렸다고 하더라도 생사에 영향을 줄 만큼 심각한 사태로 발전하지 않기 때문에 매우 둔감해져 있다. 그러나 사안에 따라서는 느낌 또는 눈썰미에 의한 판단의 결과가 매우 심각한 사태를 불러오기도 한다.   무지개와 색상 우리나라를 포함해서 대부분 나라의 학교에서는 무지개의 색상을 ‘빨주노초파남보’의 일곱 가지로 가르치고, 그 색상의 순서까지 외우게 한다.(그림 2) 그러나 실제 무지개를 보면 색상이 그다지 선명하지도 않으며, 색을 일곱 가지로 나누어야 하는 합리적인 이유를 발견하기 어렵다. 다만 누군가가 그렇게 나눠놓은 것을 무작정 따라서 배우고 마치 상식인 것처럼 생각하고 있다. 학교에서는 당연하다는 듯이 그런 답을 요구하는 시험 문제도 출제되니 외울 수 밖에 없는 것도 사실이다. 그런데 일곱 가지 조명이 있는 것도 아닌데 어떻게 갑자기 일곱 가지 색깔이 나타났는지에 대한 이해는 부족하다. 굳이 알아야 할 필요는 없을 지도 모르겠지만, 자연현상의 원리를 이해한다면 그 원리의 이해를 바탕으로 새로운 응용도 가능해지기 때문에 알아 두면 크게 손해날 일은 없다.   그림 2. 우리나라와 서양에서 일반적으로 이야기하지만 실제와는 다른 일곱 가지의 무지개 색   ■ 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.
유우식 작성일 : 2023-08-31 조회수 : 2494
자동차 포크 시프트 스캔 데이터의 역설계 작업 과정
포인트셰이프 디자인을 사용한 역설계 사례   포인트셰이프 디자인(PointShape Design)은 드림티엔에스에서 자체 개발한 역설계 소프트웨어로, 3D CAD 기반의 CGM(CATIA) 커널이 적용됐으며 사용자에게 친숙한 디자인 프로세스 및 사용자 인터페이스를 제공하는 것이 특징이다. 이번 호에서는 포인트셰이프 디자인을 통해 자동차 포크 시프트(fork shift)의 3D CAD 모델을 쉽게 생성하는 방법을 소개한다.   ■ 자료 제공 : 드림티엔에스   이번 호에서 살펴 볼 역설계 프로세스는 다음과 같다. 스캔 데이터 불러오기 및 정렬 스캔 데이터 단면 추출 및 스케치 모델링 툴과 편집 툴을 사용하여 3D 모델 작업 Analyzing 기능을 통한 설계 데이터 편차 확인 최종 설계 데이터 완성   스캔 데이터 불러오기 및 정렬(Import & Alignment) 3D 스캐너를 통해 취득한 스캔 데이터를 <그림 1>과 같이 프로그램에서 불러온다. 스캔 데이터의 좌표 정렬 상태는 스캔 당시 스캐너의 좌표를 기준으로 정렬되어 있는 상대좌표 상태이기 때문에, 스캔 데이터를 절대 좌표에 정렬한 후 역설계를 진행한다. 3-2-1 Alignment 기능을 사용하여 좌표 정렬할 스캔 데이터를 선택하고 평면, 벡터, 점을 순서대로 선택하여 스캔 데이터를 절대 좌표에 정렬한다.   그림 1   그림 2   스캔 데이터 단면 추출 및 스케치(Plane(Offset) - 2D Sketch) Ref. Plane의 오프셋(Offset) 기능을 사용하여 해당 위치에 2개의 평면을 생성한 후, 해당 평면을 스케치 평면으로 사용하여 단면 폴리라인(Polyline)을 각각 추출하고 추출된 단면 폴리라인을 따라 스케치한다. 스케치를 한 후 트림(Trim) 기능을 이용하여 라인을 다듬는다.   그림 3   그림 4   모델링 툴을 사용하여 3D 모델 작업 해당 부분을 스케치한 후 <그림 5~6>과 같이 익스트루드(Extrude) 기능을 사용하여 형상을 만든다.   그림 5   그림 6   ■ 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.
드림티엔에스 작성일 : 2023-08-31 조회수 : 2486
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