• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.31-39
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• 2018

최근 딥러닝을 기반으로 사용자의 손 제스처를 인식하여 가상현실 환경에서 사용자 친화적 인터페이스를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대부분 연구들은 손 정보를 얻기 위하여 별도 센서를 사용하거나 효율적인 학습을 위하여 전처리 과정을 거친다. 또한 조명의 변화나 손 일부가 가려지는 등과 같은 외부환경의 변화를 고려하지 못하고 있다. 본 논문은 일반 웹캠에서 얻어진 RGB 영상에서 별도의 전처리 과정없이 외부 환경에 강인한 딥러닝 기반 손 제스처 인식 방법을 제안한다. 딥러닝 모델로 VGGNet과 GoogLeNet 구조를 개선하고, 각 구조의 성능을 비교한다. 조명이 어둡거나 손 일부가 가려지거나 시야에서 일부 벗어난 손 영상들이 포함된 데이터로 실험한 결과 본 연구에서 제시한 VGGNet과 GoogLeNet 구조는 각각 93.88%와 93.75%의 인식률을 보였고 메모리와 속도 측면에서 GoogLeNet이 VGGNet 보다 메모리를 약 3배 적게 사용하면서 처리속도는 10배 이상 우수함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 실시간 처리가 가능하여 가상현실 환경에서 게임, 교육, 의료 등 다양한 분야에서 손 제스처 인터페이스로 활용될 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.856-858
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• 2024

VR 기술의 발전은 다양한 분야에서 사용자에게 몰입감 있는 가상 현실 경험을 제공하지만, VR기기 내부에 사용자의 생체 데이터 및 금융정보와 같은 민감한 정보들이 저장되어 새로운 보안 문제를 야기하고 있다. 이에 따라 PIN, 패스워드 등과 같은 기존의 인증 방식이 VR 기기에 적용되고 있지만 이들은 shoulder-surfing attack 공격 취약하며 VR 환경에서 사용하기에 불편한 인터페이스를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이상 탐지 모델을 활용하여 외부 추론 공격에 강인하며 VR 환경에 적합한 사용자 행위 기반의 VR기기 사용자 인증 모델을 구현한다. 특정 task를 수행하는 동안 사용자의 행위 데이터를 수집 및 feature 데이터를 추출하고, 정상으로 라벨링 된 사용자의 데이터로 이상 탐지 머신러닝 모델들을 학습 후 정상 데이터와 비정상 데이터를 이용하여 인증 모델의 성능을 평가하였다. OC-SVM이 87.72%의 F1-score로 세 모델 중 가장 높은 성능을 보임을 확인하였으며, 향후 인증 모델 성능 향상을 위한 계획을 제시하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.187-195
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• 2022

최근 메타버스(Metaverse)에 대한 관심과 함께 메타버스 플랫폼을 다양한 형태로 활용하려는 시도가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 메타버스가 가지고 있는 교육적 활용 가능성에 주목하고, 비대면 교육 상황에서 학습자에게 효과적인 학습 경험을 제공하기 위한 메타버스 환경의 융합(STEAM) 프로그램을 개발 및 적용하였다. 개발한 프로그램은 학생들에게 친숙한 마인크래프트와 제페토를 메타버스 학습 플랫폼으로 활용하였고, 모듈 형태의 5가지 주제를 총 16차시로 구성하여 교육 현장에서 차시 대체형 수업이 이루어질 수 있도록 하였다. 이를 통해 학습자의 STEAM 태도의 변화 및 학습 만족도를 측정했으며, 개발한 융합 프로그램을 통해 학습자의 흥미, 배려, 소통, 유용성, 자아개념, 자아효능감, 진로선택 영역이 유의미하게 상승한 것으로 나타났다. 또한 만족도, 흥미, 수업 전반과 관련된 학습자 만족도 검사 전 영역에서도 긍정적인 결과가 확인되었다. 향후 메타버스의 특성을 고려하여 시공간의 제약을 탈피하여 새롭게 소통하고, 높은 자유도와 몰입도를 바탕으로 하는 학습자 중심의 다양한 교육적 접근이 이루어져야 할 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.227-234
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• 2012

컴퓨터와 인터넷의 발달은 사회 전 분야에 걸쳐 많은 변화를 가져왔다. 교육 시장도 이에 적극적으로 부응하여 원격교육, 사이버교육, 가상강의, e-Learning 등의 이름으로 제안되어지며 다양한 서비스를 제공하고 있다. 이를 위한 시스템들이 다양하게 제공되면서 컴퓨터를 이용하여 이루어지는 교육과 평가가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 많은 시스템들이 제한적 기능을 제공하고 있는 것이 사실이다. 이에 본 논문에서는 학습자들의 교육 이해 수준 정도를 실시간으로 피드백(Feedback)함으로써 교수자가 맞춤식교육을 진행할 수 있는 CBT(Computer Based Training/Test)방식의 쌍방향 자율모드 기반 교육 환경을 제공하는 RTE(Real Training Environment) 시스템을 제안한다. 이 시스템을 활용하여 학습자의 능력에 맞는 맞춤식 교육 환경을 제공하고 학습자들의 학습동기를 극대화시킬 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1184-1192
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• 2008

가상공간 즉 웹상에서 가상 실험실을 개발하여 공학 실험교육을 수행하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 가상교육의 현실성 부족이라는 문제점의 해결책으로 실시간 원격실험실을 제안하고 구현하였다. 원격실험실은 실험실험 관련 회로 및 장비를 웹상에서 원격 제어하여 실험을 하며, 그 결과 데이터 및 영상 정보를 되돌려 받을 수 있도록 하는 기능을 제공하여 학습자로 하여금 시간과 장소에 구애 없이 현장감 있는 실험학습을 수행할 수 있도록 설계 구현되었다. 서버 클라이언트 환경에서 개방형 JAVA WEB START 기술, FTP 기술, TELNET 기술 등 인터넷 활용 기술을 기반으로 하는 본 논문의 원격 실험실 모듈은 저렴한 비용으로 구현할 수 있고, 실시간 하드웨어 제어와 관련된 다양한 분야의 공학실험교육에 효과적으로 적용할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.341-356
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• 2001

본 연구는 웹을 이용한 수요자 중심의 수준별 학습이 가능하며, 가상현실 환경 하에서 처리되도록 WBI(Web Base Instruction)프로그램을 개발하여서 실제 결과를 적용하여서 분석을 하였다. 실험은 3학년 학생 127명을 대상으로 실험집단 85명과 비교집단 42명으로 두 그룹으로 나누어서 실험을 하였으며, 이를 토대로 한 실험은 4차시까지 실시되었으며, 두 그룹간의 형성평가를 실시하여 성취도를 평가하였다. 이 결과 실험 집단은 평균과 표준편차는 84.9와 16.82이었고 비교집단은 77.5와 14.39로 나타났다. 실험집단은 유의도 검증결과 91~95$\%$ 신뢰도일 때 “t-test"결과 0.0024(P$\le$0.05)로 나타나, 비교집단의 학업성취도보다 실험집단의 학업성취도가 유의 하다는 결론을 도출했다. 이 사실은 WBI프로그램을 활용한 수업은 학생들의 학업성취도 향상에 효과가 있다는 것을 말해준다.말해준다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권6호
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• pp.1485-1492
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• 2021

본 연구에서는 학습자들의 VR에 대한 의식을 바탕으로 VR을 활용한 피부미용 교과목 개발을 위한 교육환경을 확보하고자, 총 105명의 학습자들의 VR에 대한 인식, VR의 체험요소, VR활용 피부미용교과목 개발 인식, 일반적 특성에 관한 문항을 온라인 설문지를 이용하여 진행하였다. 빈도분석, 요인분석, 상관관계 분석을 통한 조사결과, VR에 대한 인지도가 높을수록 교육적 성과와 몰입도가 높을 것으로(p<.01), 학력이 높을수록 VR 활용 피부미용 체험요소인 일탈성, 인지성, 관심도가 높은 것으로 나타났다(p<.001). 상관관계에서는 VR이용 스킨케어 경험요인이 높을수록 VR 활용 피부미용 교과목 개발 인식이 높은 것으로 나타났다. 따라서 학습자의 기대와 4차 산업혁명 시대에 부합하는 VR을 활용한 피부미용 교과목 개발과 교육이 빠르게 운영될 필요가 있음을 확인하였다. 이에 후속 연구에서는 VR 활용 피부미용교과목 개발과 운영 후의 연구 진행이 필요할 것으로 사료된다.

• 경영정보학연구
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• 제10권2호
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• pp.49-70
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• 2008

교육의 패러다임이 교수자 중심에서 학습자 중심으로 바뀌면서 가상 교육의 환경이 현실에서 벌어지는 교육환경과 많은 차이가 있을 뿐 아니라 인터넷 기반 교육은 학습자들 간의 다양한 상호작용을 지원할 수 있는 장점도 가지고 있다. 본 연구는 이러한 점을 감안하여 E-Learning 학습에 영향을 미치는 결정요인을 추출해서 추출한 요인들이 E-Learning 기대효과와 학습효과에 어떠한 영향을 미치는지를 분석해 보고자 한다. 이와 같은 연구목적을 위하여 E-Learning 학습에 영향을 미치는 요인들은 크게 학습자의 특성과 시스템 지원환경, 교수자의 특성 3개의 요인으로 구성하였다. 학습자의 특성 요인은 사용의 편의성과 자기효능감의 2개의 요인들로 구성하였으며, 시스템의 특성요인은 컨텐츠 구성, 내용의 적정성, 상호작용정도, 매체 풍부성 4개의 요인으로 구성하였다. 마지막으로 교수자의 특성 요인들로는 강의내용, 강의 스타일, 교수자신용도 등 3개의 요인들로 구성하였다. 분석결과 학습자의 특성은 사용자 편의성이 기대효과와 학습효과에 유의한 관계를 가지는 것으로 나타났다. 이는 시간과 공간의 제약을 받지 않고 인터넷을 통한 학습의 편리성이 학습의 성과가 향상되기를 바라는 학습자의 기대가 컸기 때문인 것으로 생각되고, 또한 학습효과도 학습자가 학습에 거는 기대감이 학습효과에 반영된 것이라고 볼 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권5호
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• pp.421-434
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• 2008

컴퓨터 그래픽스, 가상현실 및 증강현실 기술이 발전됨에 따라, 이들 기술을 기반으로 하는 다양한 응용 분야에서 3차원 공간에서의 객체 선택 및 조작 등의 3차원 인터랙션 기능들이 요구되고 있다. 본 논문은 고가의 데스크탑용 3차원 마우스 기능을 시뮬레이션 할 수 있는 비전 기반의 3차원 인터랙션 프레임워크를 제안한다. 제안 프레임워크는 3색 LED를 이용하여 특수하게 제작된 인터랙션 도구를 포함하며, 비디오 시퀀스로부터 LED의 위치 및 색상을 인식하여 다양한 마우스 이벤트와 6 자유도(Degree Of Freedom)의 인터랙션을 지원한다. 제안 도구는 고가이며 숙련된 조작을 필요로 하는 기존의 3차원 마우스에 비하여 직관적이고 편리하여 별도의 학습이나 훈련 없이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 제안 프레임워크를 구성하는 3색 LED를 이용한 포인터 제작 방법, 포인터의 3차원 위치 및 방향 계산법, 비디오 영상에서의 LED 색상분석 기법에 대하여 설명한다. 또한, 계산된 3차원 위치 및 방향에 대한 오차 측정 결과를 보임으로써 제안 도구의 정확성 및 유용성을 검증한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.222-230
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• 2017

국민안전처는 2016년 국민의 생활안전 기반 강화를 위한 정책으로 맞춤형 소방안전교육과 소방안전문화 확산을 위한 정책을 추진하고 맞춤형 소방안전 교육체제 마련을 위해 소방안전교육 인프라 확충을 위한 방안을 계획 중이다. 이는 그간 우리사회의 안전에 대한 문제점을 개선하기 위한 방안으로 본 연구가 선행되어진 이유이기도 하다. 현재 안전교육이 시행되고 있으나 실제현장과 같은 상황을 체험할 수 없고 교육에 대한 만족도도 기초적인 수준에 불과하다. 이에 이러한 문제를 해결하기 위한 효과적인 대안으로 VR 소방체험교육콘텐츠를 제안한다. 이는 가상공간에서 화재진압과 대피훈련에 대한 체험교육을 목적으로 1)소방체험교육현장에서 안전하게 활용 2)흥미유발을 위한 인터랙션 UI 제공 3)동작인식기술과 조작 컨트롤러를 개발 사실감 증대 4)예산절감의 경제적 효과를 기대할 수 있다. 이에 VR 디자인 환경요소와 VR 교육콘텐츠 개발사례를 통해 체험교육의 학습적 효과를 알아보고 UX 디자인방법론(Persona, Task Scenario)을 적용하여 VR 소방체험 시스템 구조와 하드웨어를 구성한다. 또한 HMD 환경에서 조작과 몰입 감을 유도할 수 있는 VR 전용 동작인식과 컨트롤러의 통합 플러그인도 개발한다.