Research
Computer-Aided Design(CAD, 컴퓨터 이용 설계)에서는 컴퓨터를 이용해 설계, 해석 및 최적화하는 방법을 연구합니다. 컴퓨터 상에서 설계 형상 및 설계 정보를 표현하는 방법과 이를 이용한 다양한 형상 조작 알고리즘들을 연구하고, 그 결과를 가지고 실제 CAD 프로그램들을 개발합니다. CATIA, SolidWorks와 같이 산업에서 쓰이는 프로그램들은 이러한 연구들의 결과입니다. 최근에는 기계뿐만 아니라, 조선, 항공, 플랜트, 전자, 바이오, 재료와 같은 다양한 산업 분야로 그 범위가 넓어지고 있습니다.
SmartDesign 연구실에서는 기계, 조선, 플랜트, 전자 분야를 대상으로한 CAD 프로그램을 개발하고 있으며, 혁신적이고 창조적인 설계 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다.
Product Data Modeling & Exchange(제품 데이터 모델링 및 교환)에서는 제조업에서 다루는 제품 생애주기(Product Lifecycle) 정보를 컴퓨터 상에서 표현, 저장 및 교환하는 방법을 연구합니다. 정보기술의 발달로 제품의 기획부터 설계, 분석, 생산, 유통, 폐기까지 전 생애주기에 대한 정보를 관리합니다. 그러나 이 분야는 도메인 지식이 필요하기 때문에 IT 프로그래머들이 하기에는 많은 어려움이 있어 우리와 같은 엔지니어의 도움이 필요합니다. 또한 제품 데이터를 서로 교환하는 것도 매우 중요한 문제이기 때문에 오래 전부터 이에 대한 연구도 많이 진행되고 있습니다.
SmartDesign 연구실에서는 오래 전부터 제품 데이터 표준화에 참여해왔고, ISO 표준 및 KS 표준을 만드는 데 기여하고 있습니다. 또한 표준을 산업에 적용하기 위한 다양한 연구를 진행하고 있습니다.
Point Cloud Processing(점군 처리)에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용해 측정한 점군(Point Cloud) 데이터를 처리하는 방법을 연구합니다. 점군 데이터는 수만 개에서 수억 개의 점들로 구성되어 있지만, 현재 우리가 사용하는 컴퓨터로는 메모리와 연산 속도에 한계가 있어 가시화하거나 편집하기가 매우 어렵습니다. 이를 위해서는 기존 3차원 데이터와는 다른 특별한 자료구조와 연산 방법이 필요합니다. 최근에는 조선, 플랜트, 건설 분야를 중심으로 3차원 레이저 스캐너의 활용이 늘어나고 있어, 점군 데이터 처리에 대한 필요성이 더욱 높아지고 있습니다.
SmartDesign 연구실에서는 Out-of-Core 방법을 이용한 점군 데이터 가시화 및 편집 방법을 연구하고 있으며, 다양한 문제를 산업체와 함께 해결하기 위해 노력하고 있습니다.
Mesh Processing(메쉬 처리)에서는 삼각형이나 사면체와 같이 단순한 형상으로 구성된 메쉬(Mesh) 형태의 데이터를 처리하기 위한 방법을 연구합니다. 유한요소법(Finite Element Method, FEM)이나 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 같은 공학 시뮬레이션을 위해서는 메쉬 데이터가 반드시 필요합니다. 또한 컴퓨터 그래픽에 사용하는 수 많은 형상들도 결국에는 메쉬로 표현됩니다. 연구자들은 오래 전부터 메쉬에 대해 연구해 왔으며, 아직까지도 활발히 연구하는 분야입니다.
SmartDesign 연구실에서는 CAD 형상에서 메쉬를 자동으로 만드는 방법, CT 영상에서 인체의 메쉬 형상을 만드는 방법, 불균질 메쉬를 만드는 방법을 포함해 메쉬에 대한 다양한 연구를 진행하고 있습니다.
AI-Based Design(AI 기반 설계)에서는 설계에 기계학습(machine learning)과 같은 AI 기법을 적용해 기존 방법으로는 해결하기 어려웠던 문제를 풀기 위해 연구합니다. 최근 기계학습 방법은 매우 빠르게 발전하였고 기존에 할 수 없던 일을 할 수 있게 만들고 있습니다. 아직까지 공학 설계 분야에 기계학습 기법이 실용적인 수준으로 적용되지는 않았지만, 향후 크게 발전할 것이라고 예측할 수 있습니다.
SmartDesign 연구실에서는 기계학습 방법을 설계에 적용하기 위한 방법을 찾고 있으며, 최근에는 엔지니어링 도면인식 및 3차원 형상인식에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 앞으로 SmartDesign 연구실에서 가장 핵심적으로 연구할 분야이기도 합니다.
Product Data Modeling & Exchange(제품 데이터 모델링 및 교환)에서는 제조업에서 다루는 제품 생애주기(Product Lifecycle) 정보를 컴퓨터 상에서 표현, 저장 및 교환하는 방법을 연구합니다. 정보기술의 발달로 제품의 기획부터 설계, 분석, 생산, 유통, 폐기까지 전 생애주기에 대한 정보를 관리합니다. 그러나 이 분야는 도메인 지식이 필요하기 때문에 IT 프로그래머들이 하기에는 많은 어려움이 있어 우리와 같은 엔지니어의 도움이 필요합니다. 또한 제품 데이터를 서로 교환하는 것도 매우 중요한 문제이기 때문에 오래 전부터 이에 대한 연구도 많이 진행되고 있습니다.
SmartDesign 연구실에서는 오래 전부터 제품 데이터 표준화에 참여해왔고, ISO 표준 및 KS 표준을 만드는 데 기여하고 있습니다. 또한 표준을 산업에 적용하기 위한 다양한 연구를 진행하고 있습니다.