• 한국지구과학회지
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• 제44권3호
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• pp.222-235
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• 2023

본 연구는 가상현실 지질학습장을 개발하여 학교 현장에서 겪는 어려움으로 인해 소홀히 여겨지는 야외 답사를 대체하는 방안을 찾고자 하는 데 목적이 있다. 이를 위해 교육과정 내용 요소와 가상현실 개발 가능성을 검토하여 적 상산 일대를 중심으로 총 5곳의 지질학습장을 선정하였다. 가상현실 지질학습장은 학생들이 주도적으로 가상의 공간에서 암석과 지질구조를 관찰하고 탐구할 수 있도록 구성하였으며, 구상화강편마암, 응회암, 역암, 사암, 층리, 절리 등 학습 요소를 포함하였다. 개발한 학습장이 갖는 교육적 가치를 알아보고자 중학교 1학년 학생 7명에게 적용하고 반-구조화된 면담을 실시하였으며, 학생 반응 결과를 언어 네트워크를 이용하여 단어 간 의미 있는 관계를 분석하였다. 그 결과로 학생들은 가상현실일지라도 현실감을 느낄 수 있었으며, 이는 곧 암석의 특징을 이해하고 기억하는 데 긍정적인 영향을 주고 있었다. 이는 가상현실 야외지질학습 프로그램을 통해 야외에서 이루어지는 현실감을 학생들에게 간접적으로 경험하게 함으로써 학습에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 시사한다. 본 연구를 바탕으로 무주군이 지닌 지질 학습자원이 가상현실을 통해 학교 현장에서 유의미한 학습 자료로 활용되기를 기대한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.818-819
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• 2010

고층빌딩, 지하역사와 같은 대형 복합건물은 건물 자체의 복합도 증가와 더불어 이에 따른 위험요소(hazard)의 증가를 가져오고 위험상황에 대처해야 할 소방관들의 대응기술 및 훈련도 고도화되어야 한다. 실제 화재현장, 특히 대형 복합건물에 대한 훈련은 비용, 시간뿐만 아니라 소방관 안전 확보라는 차원에서 불가능하며 반복적인 훈련이나 그 평가가 어렵다는 점에서 가상환경을 이용한 훈련 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 복합건물에 대한 소방관 팀 훈련 시스템 구현을 위한 가상환경의 설계 및 구현을 소개하고자 한다. 가상환경은 소방관의 훈련 및 평가, 팀 단위훈련을 제공하고 현실감 있는 훈련을 위하여 가상현실, 증강현실, 물리체험 모듈을 이용한 사용자 인터페이스를 제공한다. 가상환경 구축을 위하여 대상 건축물에 대한 3 차원 모델을 구축하고 도출된 발생 가능한 화재 시나리오에 대한 수치적 모델링을 수행하고 그 결과를 가상환경 및 훈련 시나리오에 반영하였다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 1999년도 춘계학술대회
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• pp.11-20
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• 1999

전동차 시뮬레이터는 제한된 공간상에서 영상 및 음향, 운동, 운전석에 있는 각종 계기와 모니터 시스템들을 이용해 운전자에게 실제 주행하고 있다는 현실감을 제공하는 일종의 가상현실 장비이다. 시뮬레이터의 유효성은 각종 차량 특성과 운전조건 변화에 대해 CAB 상의 승무원에게 실제에서 경험할 수 있는 각종 주행환경을 제공하는 데 있다. 주행 현실감을 확보하기 위해서는 CAB 승무원에게 소리, 영상, 운동, 촉각 신호 등과 같은 큐(Cue)를 현실적으로 제공해야 한다. 대부분의 큐는 운전자의 조작 명령에 반응하는 차량의 동특성 해석을 통해 결정되어 시각, 음향, 모니터 등에 제공된다. 그러므로, 시뮬레이터 운용에 있어서 핵심적인 위치를 차지하고 있는 실시간 전동차 시뮬레이션 시스템의 전동차 모델은 차량의 운동을 현실적으로 모사할 수 있어야 하며, 실시간으로 시뮬레이션 되어야 하는 서로 상충되는 조건을 만족시켜야 한다. 실시간 전동차 시뮬레이션을 수행하기 위해서 특히 공학적으로 검토되어야 할 요소는 전동차 모델의 적절성, 적분기법, 운용 소프트웨어 및 실시간 시뮬레이션용 컴퓨터 등에 관하여 연구하였다.

• 대한인간공학회:학술대회논문집
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• 대한인간공학회 1996년도 춘계학술대회논문집
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• pp.270-275
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• 1996

본 연구에서는 인공현실감 기술을 이용하여 일종의 시뮬레이터라고 할 수 있는 자동차 주행환경을 개발하였다. 이 시스템은 Pentium PC에서 구현되었고 운전을 위하여 스티어링 휠, 클러치, 브레이크, 액 셀을 사용하였으며 속도출력을 위하여 스피드메타를 사용하였다. 이러한 입출력 장치를 하나의 통합된 모듈로 만들어서 8255 인터페이스 카드를 통하여 컴퓨터와 접속시켰다. 음향효과를 위하여 MIDI 인터페 이스, 샘플러, 스피커를 사용하였고 효과음은 샘플링하여 사용하였다. 이 밖에도 3차원 그래픽 디스플레 이를 위하여 CrystalEyes가 사용되었다. 가상세게 모델링을 위한 소프트웨어로는 Superscape VRT4.0이 사용되었다. 그래픽으로는 도심 시내 주행환경을 구현하였고, 모든 객체들은 실물 크기 비율로 그렸다. 자동차의 운전 메카니즘은 자동차 동역학을 모델링하여 계산하였다. 이러한 시스템은 주행시 운전자의 자세 및 생리신호를 측정하기 위한 환경으로 사용될 수 있으며 또한 교통안전표지나 신호등과 같은 도로 환경의 인간공학적 평가를 위해서도 사용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.48-55
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• 2018

가상현실(VR) 실내자전거의 사용자경험설계(UXD)를 평가하기 위한 방법이 최근에 개발되었으나 이 방법은 실제 제품을 통한 어떠한 실증적인 비교 평가를 받지 못하였다. 본 연구에서는 이 방법의 효과성을 살펴보고 실제 VR자전거에 적용될 때 나타나는 문제점을 발견하고자 한다. 이를 위해 2가지 유형의 VR자전거, 즉 한국형 가상현실 실내자전거 프로토타입(KoVIB)과 상용화되고 있는 외국산 VirZOOM에 각각 적용하여 전반적인 평가를 하였다. 주요 평가기준은 사용성 분야, 감정적 분야, 사용자가치, 현실감 등 4개가 이용되었다. 사용성 분야는 13개, 감정적 분야는 6개, 사용자가치는 8개, 현실감은 16개 하위 요소로 각각 구성된다. 이들 요소들은 프로토타입 평가를 위해 재해석된다. 그 결과 제품 사이의 강약을 쉽게 파악할 수 있었으며, 프로토타입과 상용품 간에 나타날 수 있는 평가 방법의 문제점들도 발견할 수 있었다. 이를 바탕으로 프로토타입의 장점은 홍보로, 약점은 개선사항으로 용이하게 피드백 되며, 또한 문제점을 반영한 수정된 평가방법이 제안된다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권5호
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• pp.443-451
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• 2017

본 논문의 목적은 가상 영상과 조합된 실내 자전거의 인간공학적 평가를 위해 세부지표를 도출하고, 일부 지표를 이용하여 기존의 2D 자전거와 HMD 기반의 VR 자전거를 비교 평가하는 것이다. 세부지표는 12명의 인간공학 및 VR 전문가 집단을 선정하여 Delphi 기법을 통해 사용성, 감성, 사용자 가치, 현실감 측면으로 카테고리를 나누고 이하 세부 43개를 선정하였다. 이 중 13개의 지표를 이용하여 2D 자전거와 HMD 기반의 VR 자전거를 피실험자 20명으로 하여금 Fuzzy-Logic Question에 응답하도록 하였다. 사용자 가치 및 현실감과 관련된 지표에서 HMD 기반의 VR 자전거가 높은 점수를 나타낸 반면, 사용성 측면에서는 통계적으로 2D와 유의한 차이를 발생시키지 않았다. 본 연구는 운동기구에 VR기법이 점차 접목되고 있는 상황에서 인간공학적 평가방법을 일부 제시하는데 연구의 의의가 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.1069-1072
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• 2017

최근에 360도 파노라마(Panorama) 사진과 영상을 이용한 가상현실 콘텐츠 제작이 급격히 증가하고 있다. 본 연구에서는 지역문화유산의 360도 파노라마 VR 콘텐츠 속에 존재하는 3D 대상물들(Objects)을 실시간으로 출력하는 시스템에 대해 연구하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 지역문화유산의 가상투어(Virtual tour)뿐만 아니라 가상투어상의 주요 대상물들을 3D 프린터로 실시간 인쇄하여 소유할 수 있다는 특징을 갖는다. 지역문화유산의 가상현실을 통한 학습효과에 추가하여 주요 문화유산의 3D 모형의 출력을 통해 지역문화유산의 형태를 좀 더 현실감 있게 학습할 수 있다는 장점과 가상투어와 디지털 생산(Digital Manufacturing)/가상 생산(Virtual Manufacturing) 기술이 결합하는 새로운 형태의 서비스가 가능할 것으로 생각된다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권7호
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• pp.663-670
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• 2006

실 세계 영상에 가상표적을 효과적으로 전시하여 현실감을 높이려면 먼저 두 세계를 정합한 후 폐색영역을 산출하여 가상객체의 위치를 결정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 실 영상위에 지정된 경로에 따라 가상표적을 이동시킬 때 발생하는 폐색문제를 해결하는 새로운 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 실험 영역의 DEM을 이용하여 3차원 가상세계를 생성하고 이를 CCD 카메라 영상과 시각적 단서를 이용하여 정합한다. 또한 스네이크 알고리즘과 픽킹 알고리즘을 이용하여 영상에서 폐색 처리될 지점의 3차원 정보를 산출하고 표적이동시 이를 이용하여 폐색문제를 해결하는 방법을 제안하였다 실험에서는 부분적 폐색이 발생하는 환경에서 제안한 방법의 유효성을 입증하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.53-60
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• 2007

학습효율의 향상을 위해 본 논문에서는 웹기반 가상실험시스템과 원격실험시스템을 적절하게 통합하여 전기전자회로에 대한 하이브리드 실험시스템을 구현하였다. 먼저, 전기/전자회로 실험에 대한 웹기반 가상실험실을 개발하여 개념학습, 가상실험, 평가등의 3개의 주요 세션과 그에 대한 관리시스템으로 구성하였다. 다음으로 가상실험을 진행하는 동안 발생할 수 있는 현실감의 부족성 문제를 해결하기 위해 전기전자회로에 대한 원격실험시스템을 구현하였다. 제안된 가상/원격실험시스템은 독립적인 형태로 사용될 수도 있지만, 학습효율을 극대화하기 위해서 두 개의 시스템을 통합하여 하이브리드 전기전자 실험시스템을 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 추계학술발표논문집(상)
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• pp.829-832
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• 2004

실제영상으로 가상환경을 구축해서 사용자가 가상환경을 돌아다님으로써 보다 큰 몰입감과 현실감을 제공하는 영상기반 가상현실 기술은 최근 들어 웹 기반 가상현실시스템을 구축하기 위해서 많이 사용된다. 이 기술은 가상환경 구축에 있어 항해를 쉽게 하기 위한 한 방법으로 넓은 시각 영역(field of view)을 얻을 수 있는 wide-angle 렌즈를 흔히 사용한다. 어안렌즈(fish-eye lens)는 전형적인 넓은 시각 영역을 가진 렌즈로서, 매우 큰 radial distortion 을 가진다. 왜곡을 없앤 영상을 얻기 위해 본 논문에서는 구면기하(spherical geometry) 및 사영기하(projective geometry)를 사용하여 어안영상을 보정하는 non-metric기법을 제안한다. 제안한 이 방법은, 기존의 방법들 보다는 쉽고 빠른 속도로 왜곡을 보정할 수 있으므로 어안영상의 왜곡을 보정하는 하드웨어를 효율적으로 구현할 수 있다. 그리고 spheroid 를 이용해 좀 더 왜곡을 정확히 보정방법과 별도의 서보 모터 없이 pan/title 를 가능케 하는 시점이동에 따른 왜곡 보정 방법을 제시한다.