KR20170037020A - 3d 구조물 내 정보 삽입 및 비파괴 정보 인식 방법 - Google Patents

3d 구조물 내 정보 삽입 및 비파괴 정보 인식 방법 Download PDF

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Abstract

3D 구조물 내 정보 삽입 및 비파괴 정보 인식 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 3D 인쇄 방법은, 3D 구조물 내에 삽입할 특정 정보가 수록된 3D 마커를 생성하고, 3D 구조물을 인쇄할 때 3D 구조물 내부에 3D 마커를 인쇄한다. 이에 의해, 3D 프린터로 3D 구조물을 인쇄할 때 3D 구조물의 내부에 정보가 수록된 3D 마커를 함께 인쇄하므로, 정보 위조/변조가 실질적으로 불가능해진다.

Description

3D 구조물 내 정보 삽입 및 비파괴 정보 인식 방법{Information Insert in 3D Structure and Non-Destructive Information Recognition Method}
본 발명은 정보 인식 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3D 구조물에 대한 정보를 부여하고, 부여된 정보를 인식하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
1980년대 최초 개발된 3D 프린터(3D Printer)는 현재 가정에서의 사용을 위한 보급형 모델까지 출시되고 있을 만큼, 그 활용과 범위가 가파른 증가 추세를 보이고 있다.
이에, 3D 프린터를 활용한 다양한 조형물들이 등장하게 되었다. 인간의 손에 의해 창작된 조형물 외에도, 3D 프린터를 통해 제작된 이 조형물 역시 창작적인 요소를 갖기 때문에 저작물로서의 보호가 필요하다.
복제를 방지하는 것이 저작물 보호의 궁극적 수단이겠지만, 이에 앞서 진품의 저작물을 판별할 수 있도록 하는 수단이 전제되어야 한다. 그리고, 이 수단은 악의로 훼손될 수 없어야 한다.
진품 인증에 IT 기술이 접목된 사례가 있다. 바코드나 RFID 태그를 진품에 부착하는 것인데, 위변조가 용이하다는 점에서, 신뢰성 확보가 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 3D 프린터로 3D 구조물을 인쇄할 때, 3D 구조물의 내부에 특정 정보가 수록된 3D 마커를 함께 인쇄하는 3D 인쇄 방법 및 이를 이용한 정보 인식 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 3D 인쇄 방법은, 3D 구조물 내에 삽입할 특정 정보가 수록된 3D 마커를 생성하는 단계; 및 상기 3D 구조물을 인쇄하되, 상기 3D 구조물 내부에는 상기 3D 마커를 인쇄하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 특정 정보는, 상기 3D 구조물에 대한 정보일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 3D 인쇄 방법은, 반투과성을 갖는 전자파를 이용하여, 상기 3D 구조물을 파괴하지 않고 상기 3D 마커의 형상을 인식하는 단계; 및 센싱된 상기 3D 마커의 형상으로부터 상기 특정 정보를 추출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 3D 인쇄 방법은, 상기 3D 구조물의 형상을 기초로, 상기 3D 마커의 위치를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 3D 마커의 중심점이 포함된 2D 단면들은, 모두 동일할 수 있다.
그리고, 상기 3D 마커는, 구형 패턴들이 결합된 코드일 수 있다.
또한, 상기 3D 마커는, 상기 구형 패턴들 각각이, 제1 재질 및 제2 재질 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 3D 프린터 출력물은, 3D 프린터로 제작된 3D 구조물; 및 상기 3D 프린터에 의해 상기 3D 구조물 내부에 형성되며, 특정 정보를 수록하고 있는 3D 마커;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 3D 프린터로 3D 구조물을 인쇄할 때 3D 구조물의 내부에 정보가 수록된 3D 마커를 함께 인쇄하므로, 정보 위조/변조가 실질적으로 불가능해진다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 3D 구조물의 내부에 인쇄된 3D 마커에 수록된 정보는 3D 구조물을 변형하거나 파괴하지 않고서도 인식이 가능하며, 어느 방향으로부터 접근하더라도 3D 구조물의 내부의 정보를 인식할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예들에 따르면, 3D 마커를 전방향에서 동일하게 인식할 수 있고 인식률 또한 높게 구현할 수 있다.
도 1은 3D 프린터를 이용하여 3D 구조물을 인쇄하는 상황을 나타낸 이미지,
도 2는 3D 구조물의 내부에 3D 마커가 인쇄되어 있음을 개념적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 인쇄 방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 4는 3D 구조물의 내부에 인쇄된 3D 마커에 수록된 정보를 인식하는 비파괴 정보 인식 장치를 도시한 도면,
도 5는 3D 마커의 인식 방식의 설명에 제공되는 개념도, 그리고,
도 6 및 도 7은, 구형 바코드로 구현한 3D 마커를 예시한 도면들이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 3D 프린터를 이용하여 3D 구조물을 인쇄하는 상황을 나타낸 이미지이다. 본 발명의 실시예에 따른 3D 인쇄 방법에서는, 3D 프린터로 3D 구조물을 인쇄힐 때, 3D 구조물의 내부에 3D 마커를 함께 인쇄한다.
도 2는 3D 프린터로 인쇄된 3D 구조물(100)의 내부에 3D 마커(150)가 인쇄되어 있음을 개념적으로 나타낸 도면이다. 3D 마커(150)에는 특정 정보가 수록되어 있다. 즉, 3D 마커(150)는 특정 정보를 나타내는 3D 코드라 볼 수 있다.
이를 테면, 3D 마커(150)에는 3D 구조물(100)에 대한 정보가 수록되는데, 여기에는, 재질, 용도, 사용법, 가격, 제작자, 제작 일시, 제작 장소, 저작권 정보, 진품 인증 코드 등이 포함된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 인쇄 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 3D 구조물(100)에 대한 3D 데이터를 획득하고(S210), 획득한 3D 데이터를 3D 프린터로 인쇄하는데 이용되는 3D 인쇄물 데이터로 변환한다(S220).
S210단계에서, 3D 구조물(100)에 대한 3D 데이터는 저장매체 또는 통신 연결된 다른 디바이스나 네트워크 등을 통해 획득한다.
다음, 3D 구조물(100)에 대한 정보가 수록된 3D 마커(150)를 생성하고(S230), 3D 구조물(100)의 형상과 크기를 고려하여, S230단계에서 생성된 3D 마커(150)를 삽입할 위치를 결정한다(S240).
이를 테면, 도 2에 도시된 3D 구조물(100)의 경우, 3D 마커(150)가 목 부분에는 삽입 불가능하고 머리 부분에만 삽입 가능하다고 할 때, 3D 마커(150)가 삽입되는 위치는 3D 구조물(100)의 머리 부분, 그 중에서도 머리의 중앙 부분으로 결정하는 것이다.
이후, 3D 구조물(100)을 인쇄하되, 3D 구조물(100)의 내부에는 3D 마커(150)를 인쇄한다(S250). 즉, 도 1에 나타난 3D 구조물(100)의 인쇄 과정에서, 내부에는 3D 마커(150)를 인쇄하는 것이다.
도 4는 3D 구조물(100)의 내부에 인쇄된 3D 마커(150)에 수록된 정보를 인식하는 비파괴 정보 인식 장치를 도시한 도면이다. 이해와 설명의 편의를 위해, 도 3에서는 3D 구조물(100)과 3D 마커(150)를 도시하였는데, 3D 구조물(100)는 실제가 아닌 개념만 나타내었다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비파괴 정보 인식 장치는, 3D 구조물을 파괴하지 않고 3D 마커(150)의 형상을 센싱하고, 센싱된 3D 마커(150)의 형상으로부터 그에 수록된 정보를 추출한다.
본 발명의 실시예에 따른 비파괴 정보 인식 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 프로세서(310), 신호 송신부(320), 수신 센서(330), 영상화부(340) 및 디스플레이(350)를 포함한다.
신호 송신부(320)는 3D 구조물(100)과 3D 마커(150) 측으로 전자파를 송신하고, 수신 센서(330)는 3D 마커(150)에서 반사된 전자파를 수신한다. 신호 송신부(320)에 의한 송신 동작과 수신 센서(330)에 의한 수신 동작은 프로세서(310)에 의해 제어된다.
신호 송신부(320)와 수신 센서(330)에 의해 송수신 되는 전자파로 반투과성을갖는 테라헤르츠 신호를 이용할 수 있다. 이 신호는, 물질의 재질과 구성에 따라 다른 반사 및 흡수 특징이 있으므로, 도 5에 도시된 바와 같이 매질 변화 부분에서 일부는 반사되고 일부는 투과한다.
이에 따라, 신호 송신부(320)와 수신 센서(330)를 이용하여 3D 마커(150)에 대한 단층 촬영이 수행된다고 볼 수 있다. 테라헤르츠 신호는 예시적으로 언급한 것이다. 테라헤르츠 신호 이외의 반투과성을 갖는 다른 전자파로 대체하는 것이 가능하다.
영상화부(340)는 수신 센서(330)에 의한 수신결과를 합성하여, 3D 마커(150)의 형상을 복원한다.
프로세서(310)는 영상화부(340)에 의해 복원된 3D 마커(150)의 형상으로부터, 3D 마커(150)에 수록되어있는 정보를 추출하고, 추출된 정보를 디스플레이(350)에 표시한다.
3D 마커(150)에는 3D 구조물(100)에 대한 정보가 수록되어 있으므로, 디스플레이(350)에 표시되는 정보는 3D 구조물(100)에 대한 정보가 된다.
지금까지, 3D 프린터를 이용하여 3D 마커(150)가 삽입된 3D 구조물(100)을 쇄하고, 인쇄된 3D 구조물(100)로부터 비파괴로 3D 마커(150)를 인식하여, 그에 수록된 정보를 파악하는 기법에 대해 바람직한 실시예들을 들어 상세히 설명하였다.
본 발명의 실시예들에서, 3D 구조물(100)은 저작물, 문화재, 고문서일 수도 있고, 일반 상품일 수도 있음은 물론, 그 밖의 다른 물건일 수 있다. 즉, 3D 구조물(100)의 종류에 대한 제한은 없다.
또한, 3D 구조물(100)의 내에 인쇄되는 3D 마커(150)의 형상과 종류에 대한 제한도 없다. 위 실시예에서는 3D 마커(150)로 3D QR 코드를 상정하였으나, 다르게 구현이 가능하다.
이때, 비파괴 정보 인식 장치를 이용하여 전방향으로 인식할 수 있는 3D 마커(150), 즉, 어느 방향에서 비파괴 정보 인식 장치로 인식하더라도 동일한 결과가 나타나는 3D 마커(150)를 이용할 수도 있다.
예를 들어, 구형으로 된 바코드로 3D 마커(150)를 구현하는 것이다. 즉, 구형 패턴들이 결합된 코드로 3D 마커(150)를 적용할 수 있다. 이 3D 마커(150)는 3D 마커(150)의 중심점이 포함된 2D 단면들이 모두 동일한 마커의 일종이다.
도 6에는 다양한 3D 마커(150)의 단면을 나타내었다. 도 6에서 검정색으로 표시된 부분은 인쇄가 이루어지지 않은 부분이고, 하얀색 부분은 인쇄가 이루어진 부분이다. 도 6에 나타낸 4개의 3D 마커(150)는 수록하고 있는 정보들이 모두 다르다.
나아가, 2가지 재질로 3D 마커(150)를 구성하는 구형 패턴들을 생성하는 것이 가능하다. 이를 테면, 도 6에서 하얀 색 부분과 검정 색 부분은 다른 재질로 인쇄하는 경우이다. 이 기법에 따라 생성된 구형 3D 마커(150)의 단면을 도 7에 예시하였다. 도 7에서 노란 색으로 표시한 부분의 재질과 연두 색으로 표시한 부분의 재질은 서로 다르다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 3D 구조물 150 : 3D 마커
310 : 프로세서 320 : 신호 송신부
330 : 수신 센서 340 : 영상화부
350 : 디스플레이

Claims (8)

  1. 3D 구조물 내에 삽입할 특정 정보가 수록된 3D 마커를 생성하는 단계; 및
    상기 3D 구조물을 인쇄하되, 상기 3D 구조물 내부에는 상기 3D 마커를 인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 특정 정보는,
    상기 3D 구조물에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    반투과성을 갖는 전자파를 이용하여, 상기 3D 구조물을 파괴하지 않고 상기 3D 마커의 형상을 인식하는 단계; 및
    센싱된 상기 3D 마커의 형상으로부터 상기 특정 정보를 추출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 3D 구조물의 형상을 기초로, 상기 3D 마커의 위치를 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 3D 마커의 중심점이 포함된 2D 단면들은,
    모두 동일한 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 3D 마커는,
    구형 패턴들이 결합된 코드인 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 구형 패턴들 각각은,
    제1 재질 및 제2 재질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 방법.
  8. 3D 프린터로 제작된 3D 구조물; 및
    상기 3D 프린터에 의해 상기 3D 구조물 내부에 형성되며, 특정 정보를 수록하고 있는 3D 마커;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터 출력물.
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