사진을 이용한 역설계 기법의 회전익분야 적용 사례

김재원,신필권,정상원,양준호 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11

역설계란 현실적으로 획득하기 어렵거나 불가한 데이터를 추정하여 특정 목적으로 활용하기 위한 엔지니어링 기법을 말한다. 오래 전부터 다양한 역설계 기법이 개발되어 적용되고 있지만 자료 획득의 용이성으로 인해 사진을 활용한 역설계 기법이 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 사진을 이용한 역설계의 필수기법인 사진 자료 획득 방법과 후처리 기법을 제시하고, 회전익 분야의 다양한 활용사례를 통해 사진을 활용한 역설계의 가능성과 한계를 확인 하였다. 역설계에 사용된 도구로는 CATIA V5를 사용하였다. In case of limitation of acquiring data, reverse engineering can be applicable for estimation data as a reliable reference. Even though it had been studied and developed method of reverse engineering already, this paper describes how to apply reverse engineering with photo. Especially, this paper focuses on how to get and modify photo with various application cases. Moreover this paper shares the aerodynamic analysis result for Light Armed Helicopter with Photo Reverse engineering method. CATIA V5 had been used to study photo reverse engineering.

역설계적 리디자인 방법론을 적용한 제품디자인 교육 사례 연구

김성준 한국일러스아트학회 2017 조형미디어학 Vol.20 No.3

Product analysis through reverse engineering can make an important contribution in shortening the product development cycle by determining the direction of redesign on various levels in the development and design of a product. Moreover, the methodology of reverse engineering and redesign is expected to be applied in the area of product design in a useful manner. This study was conducted to verify the possibility and effectiveness of product development methodology based on reverse engineering in the education of product design. According to the previous studies, the methodology by Kristin Wood and Kevin Otto is anticipated as the most appropriate from the varied reverse engineering methodologies to apply in the product design area. This particular methodology is unique because it suggests the redesign direction on three different levels (parametric redesign, adaptive redesign, and original redesign) along with the reverse engineering analysis for a product. The effectiveness of this methodology was verified through the studio art classes of the product design program. The students proceeded with the analysis by disassembling the products according to the reverse engineering methodology, and redesigned a new product based on the knowledge acquired through this process. After the lecture-based experiment, a survey was conducted. As a result, the positive effectiveness of redesigned product design development based on reverse engineering was verified primarily in the field of education. The fact that physical models of the end products were not made in the redesign process partially limited the utility verification. This is an aspect that must be supplemented for the reliability of the effectiveness verification along with the goals product design education needs to achieve. Furthermore, the direction of the follow-up study should be set to create actual models in order to compare with the results of this study and verify the utility of the aforementioned methodology. 제품의 개발과 디자인에 있어 역설계를 통한 제품 분석은 다양한 수준의 리디자인 방향을 결정하여 제품의 개발 주기를 단축시키는데 중요한 기여를 할 수 있다. 그리고 이러한 방법론은 제품디자인 영역에도 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 이러한 역설계 기반의 제품개발 방법론이 제품디자인 교육에 적용될 수 있는 가능성과 효용성을 검증하고자 하는 목적으로 진행되었다. 선행된 연구 결과, 제품디자인 영역으로의 적용에 가장 적절할 것으로 기대되는 방법론은 크리스틴 우드와 케빈 오토의 방법론이다. 이들이 제안한 방법론의 특징은 제품에 대한 역설계적 분석과 함께 그에 따른 세 가지 수준의 리디자인 방향(parametric redesign, adaptive redesign, original redesign)까지 제시하고 있다는 점이다. 이러한 방법론의 효용성 검증은 제품디자인 전공의 제품디자인 스튜디오 수업을 통해 진행되었다. 수강생들은 역설계적 방법론에 따라 제품 분해를 통한 분석을 진행하였고, 이 과정을 통해 학습된 지식을 바탕으로 새로운 제품의 리디자인 과정을 진행하였다. 강의를 통한 실험이 종료된 후 설문조사를 진행하였고, 그 결과 역설계 기반의 리디자인적 제품 디자인 개발이 교육의 현장에 제공하는 긍정적 효용성을 일차적으로 검증할 수 있었다. 리디자인 과정에 대한 최종 결과물로 물리적 모형이 제작되지 않은 점은 효용성 검증을 위한 부분적 한계로 나타났다. 이러한 점을 보완할 수 있는 수업에 대한 체계적인 설계는 제품디자인 교육이 달성해야 할 목표와 더불어 신뢰도 있는 효용성 검증을 위해 필히 보충되어야 할 점이다. 따라서 후속되는 연구의 방향은 실제적 모형까지 제작된 후 상기한 방법론의 효용성을 이번 연구의 결과와 다시 한 번 비교 및 검증하는 것으로 설정되어야 할 것이다.

역설계 과정을 활용한 3kW급 소형풍력발전기 블레이드의 CAD 데이터 생성 및 공력해석

김민균,김남진 대한설비공학회 2022 설비공학 논문집 Vol.34 No.10

Recently, new and renewable power generation facilities have increased the use of parts imported from major developed countries. Therefore, in case of a breakdown, repair takes a long time, consequently affecting manufacturing time and maintenance of the facility standards. In this study, after 3D scanning of the wind generator blade through the reverse design process, a model for CAD/CAM/CAE was designed and the aerodynamic performance was analyzed to verify its performance. The performance of the reverse design blade was 6.01% different from the currently available product, but there was a 2.28% difference if the wind speed was 5m/s or higher confirming its efficiency and similarity with the currently available product. In addition, drawings necessary for blade manufacturing could be produced and 10 airfoil shapes were obtained. Through this, it is possible to reverse the design and apply it in the design and manufacturing industries such as automobiles, agricultural machinery, aircraft, and military industries, and it is a potential basis for localization and a means to secure domestic technologies. 본 연구에서는 역설계를 기반으로 터빈 블레이드와 같은 비교적 소형 제품에 대한 역설계와 구조해석만 수행하는 것이 아닌 2.5 m에 달하는 풍력발전기 블레이드의 역설계와 그 결과물을 활용하여 공력해석을 수행하여 역설계 프로세스의 효용성을 검증하였다. 역설계 모델에 대한 공력해석 결과는, 역설계 대상이었던 기존 상용 블레이드의 제원과 비교한 결과, 풍속의 3 m/s부터 10 m/s까지 시동풍속을 제외한 출력 성능 평균의 차이가 6.02%로 확인되었지만, 풍속이 5 m/s 이후의 해석 결과는 그 성능의 차이가 2.28% 이하로 매우 정확하고 유사한 경향성을 나타낸다. 또한 역설계 과정의 결과물은, 최적 설계의 기반으로 활용하여 주요 설계변수의 분석을 통해 환경(부지 및 풍속 등)에 맞는 설계 목적에 따라 설계자의 의도와 부합하도록 설계변경을 수행할 수 있으며, 제조공정과 같은 CAD/CAM/CAE에 활용 가능하여 국내의 자체 기술력을 확보하는 국산화의 기반이 될 수 있다. 본 연구에서는 3D 스캐너를 활용한 풍력터빈 블레이드에 대해 오픈소스 코드를 활용하여 해석을 수행하였지만, 국산화 및 성능향상을 위해 Ansys-사(社)의 Fluent를 활용하여 로터의 공기역학적 형상과 무개, 반대 방향으로 작용하는 토크 등을 고려한 해석으로 가변적인 회전속도를 도출하고, 설계변경에 따른 가변적인 공력 효율을 연동하여 최적화된 블레이드를 설계를 수행하고, 정밀 가공하여 풍동실험을 통해 그 결과를 검증하는 연구를 진행해 보고자 한다.

3D 스캐너와 역설계를 활용한 자동차용 허브의 3D 프린팅 특성

김해지 한국기계가공학회 2019 한국기계가공학회지 Vol.18 No.10

Reverse engineering techniques using 3D scanners and 3D printing technologies are being used in various industries. In this paper, the three-dimensional model is designed for automotive hub parts through 3D scanning and reverse engineering, and the design of hub parts is intended to be printed on FDM-style 3D printers to measure and analyze the dimensions of hub parts designed for reverse design and 3D printed hub parts. Experimental result have shown that the dimensions of 3D printed hub parts are small compared to those of the reverse-engineered dimensions, which are due to the shrinkage of filament materials in 3D printing.

UAV와 LiDAR측량에 의한 목조문화재의 재현

이석배 대한공간정보학회 2019 대한공간정보학회지 Vol.27 No.6

Reverse engineering is widely used to restore digital cultural heritage. This study aimed at restoring digital cultural heritage by applying reverse engineering technology to wooden cultural assets. It restored digital cultural heritage by applying 3D scanning, 3D modeling and 3D printing, and produced real miniatures. As a result, the accuracy of the inverse design drawing was 4.6cm, the planimetric and height accuracy of the 3D digital model were 4.6cm and 11.8cm, respectively, and the accuracy of the digital elevation model was 1.8cm. These figures satisfy the inspection criteria of Korea's 1: 1000 digital map production regulations, and it can be confirmed that if a highly precise scanner is used in reverse engineering technology, highly accurate reverse engineering drawings and 3D digital models can be produced. 역설계기술은 디지털 문화유산의 복원에 많이 활용되고 있다. 본 연구는 목조문화재를 대상으로 역설계기술을 적용하여 디지털 문화유산 복원을 목표로 한 연구로, 3D 스캐닝, 3D 모델링과 3D 프린팅을 적용하여 디지털 문화유산을 복원하였고 또 실물미니어쳐를 제작하였다. 연구결과 역설계도면의 정확도는 4.6cm로 나타났으며, 3D 디지털 모델의 평면 및 표고정확도는 각각 4.6cm와 11.8cm로 나타났고 수치표고모델의 정확도는 1.8cm로 나타났다. 이러한 수치는 우리나라의 1:1000 수치지도 제작규정의 검수기준을 만족하는 것으로 역설계기술에 있어서 고정밀 스캐너를 사용한다면 매우 정확한 역설계도면과 3D 디지털 모델을 만들어 낼 수 있음을 확인할 수 있었다.

역설계를 통해 BIM 구축시에 3D 모델링에 대한 세밀도(LoD) 정립

채재현(Chae, Jae-Hyun),이지영(Lee, Ji-Yeong) 한국BIM학회 2018 KIBIM Magazine Vol.7 No.4

When it comes to set up the BIM through the reverse engineering, the level of detail(LoD) required for finalized outcomes is different from each purpose. Therefore, it is necessary to establish some concrete criteria which describe the definition of LoDs on 3D modeling for the purpose of each reverse engineering. This research shows the criteria of the 1) positional accuracy, 2) generalization level , 3) scale level, 4) scope of description, and 5) the area available for application by classifying LoD from 1 to 6 on 3D modeling for each purpose of reverse engineering. Moreover, through applying those criteria for the 3D point cloud dataset of building made by terrestrial LiDAR, this research finds out the working hour of 3D modeling of reverse engineering by each LoDs according to defined LoD criteria for each level. It is expected that those findings, how those criteria of LoD on reverse engineering are utilized for modeling-workers to decide whether the outcomes can be suitable for their budget, applicable fields or not, would contribute to help them as a basic information.

역설계 기법을 통한 디젤엔진 흡기포트의 모델링

김창수(Chang-Su Kim),김용태(Yong-Tae Kim),박성영(Sung-Young Park) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2013 No.5

In this paper, the authors built a three-dimensional model by applying reverse engineering techniques on targeting the intake port of 2900cc diesel engine before that three-dimensional design technique is applied, and predicted the performance of the intake port through the flow analysis. For each valve lift, flow simulation has been carried out to confirm both swirl and tumble flow in the cylinder. Maximum velocity has been occurred between a valve head and a seat-ring regardless of valve lift. As valve lift increases, swirl velocity increases and pressure decreases at the cylinder center. This reverse-engineered model could be used to calculate the flow coefficient and swirl number.

역설계를 이용한 자유곡면 모델링 시스템 개발

채희창,명태식,김태규 韓國工作機械學會 2000 한국생산제조학회지 Vol.9 No.3

It is difficult to make shape library for feature-based modeling because free-form surface is various shaped complicated. To make modeling using similar shape feature-based model is easy and fast. Recently, RE(Reverse Engineering) technolo-gy is very convenient method to get free-form surface. This study develops surface editor which makes surface modeling to manipulate control points, and this study We study on the effective model data management using database system.

역설계와 FEM을 이용한 공구변형에 대한 연구

이해수(H.S. Lee),김진아(J.A. Kim),박병훈(B.H. Park),김태호(T.H. Kim),전언찬(E.C. Jeon) 한국정밀공학회 2011 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.6월

역설계를 이용한 Turbine Blade의 모델링

조형찬,정종윤,윤상영,정명규 한국산업경영시스템학회 2003 한국산업경영시스템학회 학술대회 Vol.2003 No.추계

일반적인 제품들은 복합곡면의 형상을 가지고 있으며 해석곡면과 자유곡면을 동시에 가지며 응용분야에서 활용할 수 있는 충분한 정보를 가진 모델링 기법이 필요하다. 초기 설계단계에서는 정확한 데이터나 형상이 이루어지지 않기 때문에 지속적인 수정, 보완작업을 통하여 최종 모델에 도달하게 된다. 최근에는 데이터 측정장치의 발달로 물체 표면의 정확한 측정이 가능하게 됨으로써, 측정데이터로부터 곡면을 형성하는 방법에 대한 역설계, CAD/CAM등 여러분야에서 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문은 역설계를 통한 블레이드를 모델링하여 여러가지의 복합곡면을 재구성하였다.