• 디지털융복합연구
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• 제17권9호
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• pp.23-30
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• 2019

AR/VR 기술을 활용한 어학교육을 위한 콘텐츠 개발은 5G 상용화에 맞추어 필연적으로 추진해야할 과제이며, 이를 체계적으로 관리하고 서비스를 위한 서비스 플랫폼에 대한 연구는 현재 글로벌 기업들이 경쟁적으로 참여하고 있으나, 아시아 문화권의 독특한 영역에 대한 독창적인 언어교육 서비스 모델은 한국과 중국이 공동협력으로 연구개발을 추진해야할 당위성을 가지고 있다. 본 연구에서는 기 개발된 "이러닝 기반의 중국인을 위한 한국어교육 서비스 플랫폼"을 AR/VR 콘텐츠의 수용이 가능하도록 개선하여 적용하고, 동영상 기반의 어학교육 콘텐츠를 AR/VR 기술을 적용하여 상호작용이 가능하도록 콘텐츠를 구성하여 어학교육의 새로운 패러다임을 제시하고자 한다. 콘텐츠의 개발은 AR 기반의 단어학습이 가능한 서비스를 완성하고, VR기반의 단계별 상황에 맞는 체험학습 콘텐츠를 개발하여 초급/중급/고급에 이르는 어학교육 서비스가 가능하도록 단계적으로 콘텐츠를 개발한다. 서비스 플랫폼은 학습관리와 학습 콘텐츠에 대한 관리가 가능하도록 하며, 메타데이터 속성을 보완하여 대용량 AR/VR 콘텐츠의 수용이 가능한 플랫폼을 완성하도록 한다. 향후 혼합현실 기술이 적용된 다양한 콘텐츠 개발을 통하여 교육서비스 포탈로서 발전이 가능하도록 체계적인 연구를 수행하도록 한다.

• Journal of Information Technology Applications and Management
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• 제28권3호
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• pp.59-75
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• 2021

This study aims to establish a foundation for autonomous driving on campus and communication of abundant university information in the HCI environment in a VR environment where college freshmen can freely travel around campus facilities. The purpose of this study is to develop a three-dimensional VR-style campus tour system to establish a media environment to provide abundant university information guidance services to freshmen in non-face-to-face situations. This study designed a three-dimensional virtual reality campus tour system to solve the problem of discontinuity in which VR360 filming space does not lead to space like reality, and to solve many problems of expertise in VR technology by constructing an integrated production environment of tour system. We aim to solve the problem of inefficiency, which requires a large amount of momentum in virtual space, by constructing a GUI that utilizes the motion of the field of view focus. The campus environment was designed as a three-dimensional virtual reality using a three-dimensional graphic design. In non-face-to-face situations, college freshmen freely transformed the HMD VR device, smartphone, FPS operation mode of the gyroscope sensor. The design elements of the three-dimensional virtual reality campus tour system were classified as ①Visualization of factual experiences, ②Continuity of space movement, ③Operation, automatic operation mode, ④Natural landscape animation, ⑤Animation according to wind direction, ⑥Actual space movement mode, ⑦Informatization of spatial understanding, ⑧GUI by experience environment, ⑨Text GUI by building, ⑩VR360, 3D360 Studio Environment, ⑪Three-dimensional virtual space coupling block module, ⑫3D360-3D Virtual Space Transmedia Zone, ⑬Transformable GUI(VR Device Dual Viewer-Gyro Sensor Full Viewer-FPS Operation Viewer) and an integrated production environment was established with each element. It is launched online (http://vautu.com/u1) by constructing a GUI for free driving mode and college information screens to adapt to college life for freshmen, and designing an environment that can be used simultaneously by current media such as PCs, Android, and iPads. Therefore, it conducted user research, held a development presentation, a forum on excellence in university innovation support projects, and applied it as a system on the website of a particular university. College freshmen will be able to experience university information directly from the web and app to the virtual reality campus environment.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.496-502
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• 2020

전자출결관리시스템의 경우 일부 대학 및 교육기관에서 시범적으로 도입, 운영하고 있다. 그러나 대부분의 관련시스템은 기존의 바코드 및 마그네틱 카드시스템을 설치, 운영하고 있으며, 비접촉식 RF카드를 도입하여 강의실의 출결관리를 하고 있으나 인식거리(5cm이하) 문제, 학생들의 출결을 위한 매번 카드를 리더기에 읽혀야하는 체크과정을 요구함으로 학생들의 강의실 이용의 혼잡 발생 등의 문제점을 야기 시켰다. 또한 한번 체크한 기록을 가지고 한 과목의 강의시간에 활용하므로 중간이석(조퇴, 두 번째 강의시간 결석 등) 상황에 실시간으로 대응 할 수 없다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서 제안된 다양한 모바일 출결 시스템들 또한 스마트폰의 애플리케이션만을 활용하여 출석여부를 확인하기 때문에 중간 이석 및 대리 출석 등과 같은 문제들을 본질적으로 해결하지는 못하는 실정이다. 본 논문에서는 가상의 경계로 구분된 영역에 대해서 사람, 사물 등의 진입과 진출을 감지하는 측위 기반 기술인 지오펜싱 기술을 이용하여 수강생이 스마트폰을 가지고 지오펜스로 설정된 강의실을 드나들 때 출입기록을 자동으로 기재하도록 설정하여 중간 이석 및 대리출석 문제를 해결하는 스마트 출결시스템을 제안한다. 그리고, 강의실에 입장할 때 스마트폰의 기능 일부를 제한(무음, 진동, 인터넷 사용)하여 스마트폰을 통해 발생되는 의도하지 않은 실수들을 미연에 방지할 수 있는 기능 또한 제공한다.

• 융합정보논문지
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• 제12권1호
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• pp.76-82
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• 2022

최근 국내 자연 및 사회재해가 증가하고 있으며, 코로나19, 싱크홀 등 새로운 재난과 자연재해와 사회재난이 결합된 대규모 재난이 빈번하게 발생하고 있다. 재난으로 인한 피해를 감소시키고 재난에 효과적으로 대응하기 위해서는 재난상황에 대한 인식과 기능적 대처과정을 숙지해야 하므로 재난안전교육의 중요성이 대두되고 있다. 행정안전부는 54개 전문 재난안전교육기관을 통해 재난안전 종사자를 대상의 재난안전교육을 실시하고 있으나 표준재난안전교육과정의 부재로 기관별로 다른 커리큘럼을 운영하고 있으며 기관별 교육내용이 중복되고, 재난안전체험시설도 부족하다. 이는 재난안전요원이 실제 재난현장에 대한 경험이 부족하여 재난에 효과적으로 대응하기 어렵게 만든다는 문제점이 있다. 또한 다른 교육 분야와 달리 재난안전교육 콘텐츠 분야와 인공지능(AI) 등 신기술 간의 연계가 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 자연재난을 중심으로 국내 재난안전교육기관 및 내용의 현황과 문제점을 조사 및 분석하였다. 이를 바탕으로 통일된 재난안전 표준 교육과정 수립, 가상현실 기술 및 인포테인먼드 기술을 활용한 재난안전교육 체험 콘텐츠 제작 및 보급, 모바일 AI 튜터링 서비스 개발 등의 국내 재난안전교육 콘텐츠의 개선방안을 제시하였다.

• 산업융합연구
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• 제20권4호
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• pp.47-55
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• 2022

본 연구는 VR(Virtual Reality)을 활용한 술기실습이 간호대학생의 간호술 수행자신감, 학습자기효능감, 수행능력 및 실습만족도에 미치는 효과를 확인하기 위해 시행되었다. 본 연구는 무작위 대조군 전후 설계의 실험연구로서 간호학과 3학년 학생 70명을 대상으로 하였다. 실험군 35명에게는 VR을 활용한 술기실습을 적용하였고, 대조군 35명에게는 모형을 활용한 전통적인 술기실습을 적용한 후 두 군 모두 간호술 수행능력을 평가하였다. 자료수집은 간호술 수행자신감, 학습자기효능감, 실습만족도에 대한 설문조사를 진행하였고 수집된 자료는 SPSS WIN 23.0 프로그램을 사용하여 분석하였다. 연구결과, VR을 활용하여 술기실습을 한 실험군과 전통적인 술기실습을 한 대조군 간 간호술 수행자신감, 학습자기효능감, 수행능력, 실습만족도는 유의미한 차이가 나타나지 않았으나, 실험군과 대조군 각 군의 유치도뇨와 기관절개관 관리 수행 자신감은 실습 전보다 실습 후 모두 향상되었으며 통계적으로 유의한 결과(실험군(p=.000, p=.000), 대조군(p=.007, p=.000))가 나타났다. 학습자기효능감도 각 군에서 실습 전보다 실습 후에 향상되었으며 통계적으로 유의한 결과 (p=.000)가 나타났다. 따라서, VR을 활용한 술기실습은 감염병 등으로 전통적인 술기실습이 원활하게 운영되기 어려운 상황에서 간호학생의 간호술 실습 시 활용 가능한 교육방법으로 고려될 수 있겠다.

• 지질공학
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• 제32권2호
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• pp.221-239
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• 2022

플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험을 통해 구한 N치가 설계 시 주요 입력값이나 짧은 입찰기간과 광범위한 구역에서 다수의 현장시험을 실시하는 것은 실제적으로 어려운 상황이다. 본 연구에서는 인공지능(AI)을 가지고 회귀분석을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였으며, 최소한의 시추자료를 학습시킨 후 표준관입시험을 실시하지 못한 곳에서 N치를 예측하는데 그 목적이 있다. AI의 학습 성능을 높이기 위해서는 빅 데이터가 중요하며, 금회 연구 시 부족한 시추자료를 빅 데이터화 하는데 '원형증강법'을 적용하여 시추반경 2 m까지 가상 N치를 생성시키는 작업을 선행하였다. AI 모델 중 인공신경망, 의사결정 나무, 오토 머신러닝을 각각 적용하였으며 이 중 최적의 모델을 선택하였다. 최적의 모델을 선택하는 방법은 세 가지의 예측된 AI 모델 중 최소 오차값을 가지는 것이다. 이를 위해 폴란드, 인도네시아, 말레이시아에서 수행한 6개 프로젝트를 대상으로 표준관입시험의 실측N치와 AI의 예측N치를 비교하여 타당성 여부를 연구하였고, 연구 결과 AI 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 분석되었다. AI 예측값을 가지고 미시추 구간에서 지반특성을 파악 할 수 있었으며 3차원 N치 분포도를 사용하면 최적의 구조물 배치가 가능함을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.29-41
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• 2022

이상기후로 인한 불안정한 식량 수급을 해결하기 위한 대안 중 하나로 식물공장의 필요성이 증대되고 있다. 식물공장 내 기류는 재배작물의 증산작용과 열교환에 중요한 인자 중 하나로 인식되고 있다. 한편, 디지털트윈(Digital Twin: DT)은 실체계를 가상세계에 복제한 것으로 실체계만으로 불가능한 다양한 서비스를 제공하는 수단으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 디지털트윈 개념을 실제 운용중인 식물공장 기류해석에 적용하여 다양한 상황에 기류를 예측할 수 있는 기류 예측 DT 모델 개발을 목표로 하였다. 이를 위해 먼저 기류 해석용 디지털트윈 수학적 형식론을 제시하고, 이를 기반으로 실제 운용중인 식물공장의 기류예측 모델링에 필요한 정보들을 명세한다. 이어서 식물공장 내 형상을 CAD로 구현하고 유동해석을 위한 전산유체역학(CFD) 구성요소들을 결합하여 DT 모델을 개발하였다. 마지막으로 DT 모델의 시뮬레이션 해석 결과를 식물공장에서 수집한 실제 기류값과 비교하는 모델의 실증 및 기계학습 기반 보정을 통해 정확도가 높은 기류 예측용 DT 모델을 완성하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.728-737
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• 2022

메타버스는 세계적으로 관심이 높아지고 있으며 관련 산업은 빠르게 발전하고 있다. 교육 분야에서도 메타버스에 관한 학생들의 관심이 높아지며 메타버스 관련 기술 및 서비스에 대한 교육이 요구되고 있다. 하지만, 대학에서는 주로 이론적인 교육과 국내외 사례분석 교육으로 구성되어 있으므로, 메타버스 기술을 현실 세계에 적용할 수 있는 실습 교육도 필요한 상황이다. 문화 분야에서의 메타버스 콘텐츠들은 입학식, 전시회와 같은 이벤트성 콘텐츠들이 주로 제작되고 있는데, 사람들이 꾸준하게 방문하여 장기적으로 지속할 수 있는 메타버스 콘텐츠 기획 연구도 필요하다. 본 연구에서는 지속성 있는 메타버스 콘텐츠를 제작하기 위하여 지역 문화 공간을 매개체로 하여 현실 세계에서의 문화 참여와 메타버스 공간의 문화 참여를 연계할 수 있는 교육 콘텐츠를 연구하였다. '문신탄생 100주년 기념 메타버스 문신 미술관' 프로그램은 로블록스에서 학생들이 협업하여 현실 세계의 창원시립문신미술관을 가상 세계로 재해석하였다. '확장현실 문신 미술관' 프로그램은 홀로렌즈를 활용하여 작고하신 문신 작가를 미술관 전시장에 증강함으로써 시간을 초월하는 확장된 메타버스 미술관을 만들었다. 문화와 관련된 전공을 공부하는 학생을 대상으로 메타버스 교육과 실습을 병행하는 교육 프로그램을 진행하였으며 보완하여 교안으로 활용할 계획이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.125-134
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• 2022

본 논문에서는 블록체인 응용 서비스의 견고성을 제고하기 위한 BR2K 기법의 확장 방법을 제안한다. BR2K(Blockchain application, Replication & Recovery technique using Kubernetes) 기법은 서비스 복제와 신속 재가동을 통해 블록체인 서비스의 견고성을 지원하기 위하여 최근에 개발된 기법이다. 제안하는 기법은 기존 BR2K 기법을 확장하여 서비스 상태에 대한 메타 정보인 상태 버전 및 이를 안전하게 관리하기 위한 방법을 제공하고, 이를 이용하여 서비스 상태 복구에 대한 시점을 결정한다. 또한 이 기법은 BR2K 기법에서 서비스 복구 센터 역할을 수행하는 서비스 레지스트리와 상태 버전 정보를 활용하여 서비스 복구와 새로운 서비스 노드의 합류를 위한 체계적인 서비스 상태 백업을 제공한다. 이를 바탕으로 새로운 서비스 노드가 일관성을 가지며 새로운 복제 서비스에 합류하도록 지원할 수 있으며, 그 결과 새로운 서비스 노드가 운영 중인 BR2K 서비스에 신속하게 추가될 수 있어 서비스의 견고성이 제고된다. 또한 시범적인 블록체인 응용 서비스에 확장된 기법을 적용하고 가상 머신으로 구성된 쿠버네티스 환경에서 이를 테스트하여, 장애 상황 속에서 서비스 복제의 일관성과 신속한 서비스 복구에 대한 유효성을 확인한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권6호
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• pp.597-610
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• 2022

이 연구에서는 과학탐구실험 1단원 '역사 속의 과학 탐구'에서 과학교사들이 실행한 평가 사례와 교육과정에 따라 구성한 전형적인 가상의 상황에서 지향하는 평가 사례를 조사하였다. 서술형 문항으로 구성된 설문지를 개발하여 '역사 속의 과학 탐구'를 가르친 경험이 있는 70명의 과학교사들을 대상으로 설문을 실시하였다. 설문에 참여한 교사 중 8명과 면담을 실시하였다. 교사들이 응답한 평가 사례를 평가 영역과 평가 방법의 측면에서 분석하였고, 평가 실태와 평가 지향의 결과를 비교하였다. 연구 결과, 평가 실태에서 평가 영역은 탐구 능력이 가장 많았고 교육과정에서 제시한 핵심 개념인 '과학의 본성'과 '과학자의 탐구 방법'을 평가한 사례는 적었다. 평가 방법은 보고서에 크게 치우치고 다양한 평가 방법이 활용되지 못했다. 평가 지향에서는 핵심 개념을 평가한 사례가 다소 증가하였으나 절대적인 빈도는 여전히 적은 수준에 머물렀다. 평가 지향의 평가 방법은 측정 방법의 평가가 줄고 수행 방법의 평가가 증가하였고 실태에서는 나타나지 않았던 비형식 방법의 평가가 나타나기도 하였으나 여전히 다양한 평가 방법이 활용되지 못하였다. 면담에 참여한 교사들의 의견을 바탕으로 설문 결과에 대한 원인을 분석하였다. 연구 결과를 바탕으로 과학탐구실험에서 NOS를 적극적으로 할 수 있는 방안을 논의하였다.