• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.986-987
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• 2023

본 논문은 신경근육질환 환자의 이동 문제를 해결하고, 기존 전동킥보드 시스템의 한계와 문제점도 해결하는 '신경근육질환 환자를 위한 전동킥보드 안전 환경 시스템'을 제안한다. 주요 특징은 다음과 같다. 첫째, 헬멧 착용 검사를 통과해야만전동킥보드를 이용할 수 있다. 휴대폰 전면 카메라를 통해 사용자의 모습을 촬영하면 딥러닝 모델을 통해 헬멧 착용 여부를 판단한다. 둘째, 주행 금지구역에서는 이용자 추적 모드를 활성화하여 OpenCV를 통해 이용자를 검출및 추적하고이에 따라 모터 PWM을 조절해서 방향 및 속력을 조절함으로써 이용자를 추적한다. 셋째, 헬멧 내 자이로 센서와 쇼크 센서를 통해 주행 사고를 감지하고 SMS를 이용해 해당 보호자에게 자동으로 사고 정보를 전달한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.263-264
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• 2011

본 연구에서는 한국인 표준체형과 유사한 사람의 의료 영상 자료를 이용하여 인체 골격계 모델을 개발하였다. 이를 동역학 해석 상용 소프웨트어인 RecurDynTM에 탑재하여 인체 시뮬레이션 모듈을 개발하였고 타당성을 검증을 거친 후 노인의 앉기-서기 및 보행 동작해석에 적용하였다. 노인이 보행기(elderly walker)를 사용하여 앉기-서기 동작을 할 때 하지관절 기구학의 변화는 미비하였으나 보행 시 각 관절의 가동범위가 감소하였고 동작시간이 증가하였다. 또한 근전도 해석결과 일부 발목 주변 근육들과 햄스트링 근육에서 근활성치가 줄거나 활성시간이 줄었다. 이러한 변화는 보행기를 이용한 보행 때 하지의 기여도가 감소했기 때문에 발생하는 현상으로 생각된다. 본 연구를 통해 얻어진 시뮬레이션 기술은 다양한 인체 정보 콘텐츠분야에 널리 활용될 것으로 생각된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제67차 동계학술대회논문집 31권1호
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• pp.365-368
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• 2023

본 논문에서는 타블렛을 이용해 사용자로부터 주름 스케치를 입력받아 피부 패턴을 고려한 사실적인 얼굴 주름을 생성 할 수 있는 인터페이스를 제안한다. 주름을 생성하고 싶은 모델의 normal map에 간단한 스케치를 하면 해당 모델의 피부 패턴을 고려해 스케치를 주름으로 생성해준다. 또한, 얼굴 부위별 주름 형태를 분석하여 부위별 생성되는 주름의 형태가 다르고, 나이 설정을 통해 나이에 맞는 잔주름 및 주름 형태를 변형 한다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용한 주름 생성 방식은 주름에 대한 자세한 지식이 없는 사용자라도 간단한 스케치만 한다면 자동 계산을 통해 실시간으로 주름을 생성해주며, 얼굴 패턴에 따른 사실적인 주름이 생성되는 결과를 보여준다.

• 한국과학기술학회:학술대회논문집
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• 한국과학기술학회 2015년도 후기 학술대회
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• pp.313-326
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• 2015

데카르트는 사후에 출간된 1662년 "인간론"에서 자동기기의 유압체계모델을 이용하여 인간신체의 신경기능과 근육운동에 대하여 기계론적 설명을 제시하였다. 이것은 바로크 과학기술의 자동기기의 유압체계를 모델로 근육운동이 동물영혼에 의한 신경 전달로 진행된 것을 보여준 실험이었다. 근육운동은 동물영혼에 의한 신경 전달로 진행될 때 이를 기계론적으로 잘 설명될 수 있다고 본 데카르트의 동물영혼에 관한 견해는 출간 이후 3년 만에 네덜란드 자연학자, 해부학자, 현미경학자, 철학자 슈밤머담(Jan Swammerdam 1637-80)이 도전하였다. 그는 1664년 12월 8일 보르흐 앞에서 마취 없이 살아있는 개구리의 심장을 해부하고 두뇌 제거하는 전극실험으로 개구리의 근육운동이 데카르트가 가정하는 동물영혼과는 무관하다는 것을 보여주므로 반박하였다. 슈밤머담은 이 실험 이전에도 이미 라이덴 대학에서 여러 가지 실험으로 명성을 쌓았고 이 실험으로 해부학과 생리학의 출발을 알렸다. 뢰벤훅은 1673년 270배 확대 렌즈를 측정 대에 설치하여 눈에 가까이 갖다 대 고착시킨 첫째 동물이라는 뜻의 박테리아(${\pi}{\rho}\acute{\omega}{\tau}o$ ${\zeta}\acute{\omega}o{\nu}$)를 관찰하였다. 대학에서 전공하지 않았다는 비전문가로서 뢰벤훅이 이 연구에 뛰어들게 되는 것은 바로크 과학기술문명에 중요한 의미를 지닌다. 그라프는 그해 4월 왕립학회에 그가 빗물이나 연못물에서 채취하여 관찰한 미생물을 1677년에 아니말쿨레스(animalcules)라 불렀다는 것을 알렸고 이 관찰은 나중에 왕립학회 검증으로 확증되었다. 뢰벤훅이 명성을 얻게 된 것은 그라프가 그를 학문적으로 이끌어주었기 때문이다. 뢰벤훅에서 광학수업을 받은 하르췌커는 1694년 현미경으로 인간정액을 관찰하는 동안에 하르췌커는 정액 내에 수많은 아니말쿨레스로서 호문쿨리(homunculi)가 살고 있는 것을 보고 그 존재를 요청하였다. 하르췌커는 정규 학문과정에서 성장한 전문가로 뢰벤훅에서 렌즈닦는 기술을 습득하므로 정액주의 운동의 첨단에서 주목을 받게 되었지만 대중적 인기에 영합하였다. 이 발표는 17세기 후반 슈밤머담과 뢰벤훅이 실험철학에 기초한 곤충과 동물 및 미생물 세계의 연구 성과를 과학과 윤리 혹은 신학과의 상보적 관점에서 개관하고, 이들 연구방법을 이신론과 수사학의 입장에서 해명하고자 한다. 17세기 후반에 곤충학의 대가인 슈밤머담과 하르췌커에서 동물생성의 문제에 이신론의 물음은 물질과 정신과의 관계를 해명하려는 과학과 신학과 철학의 경계의 물음이다. 이 경계에서 이신론의 수사학적 접근은 개별분과에서 해결하지 못한 중요한 아포리아를 풀어가는 인문학적 역할에 기여를 할 수 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.4-4
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• 2023

다국적 제약회사에서 생산되는 제약화합물은 인간의 질병치료 뿐만 아니라 가축의 생산성을 향상시키는 물질으로도 활발하게 생산되는데 육우의 성장을 촉진하는 기능성 화합물들도 많이 있다. 북미에서 생산되는 소고기의 약 80%가 1번 이상의 성장촉진기술들이 활용되고 있다고 보고된다. 고기소로 생산되는 비육우에 적용되는 방법은 크게 피하 이식에 의해 혈류를 타고 성장을 촉진하는 17β-Estradiol과 합성 남성호르몬제인 Trenbolone acetate가 주로 활용되고, 비육후기 사료에 섞어서 급여하는 사료첨가제 형태인 β2-adrenergic agonist 같은 형태로 적용하게 된다. 근육을 성장하는 기술의 작용기전은 많은 선행연구에 의해 밝혀져 있는 반면 천연 알칼로이드 성분들의 기전은 밝혀진 것이 많지 않다. 한방제재들에서 많이 발견되는 알칼로이드 성분들은 생리활성 기능들을 가진 것으로 알려져 있지만, 생산, 수거, 가공, 추출 등의 공정에서 많은 비용이 발생하므로 비육우의 사료화 가능성은 아주 희박하다. 따라서 비용을 최소화 할 수 있는 후보재료를 검색중에 감자부산물을 확보하였고 기능성 물질의 추출과 사료첨가제 화 하여 비육우에 급여시험을 실시하였다. α-solanine과 α-chaconine은 감자의 잎, 과일 및 괴경에서 발견되는 글리코알칼로이드 화합물로, 쥐, 토끼, 닭과 같은 다양한 동물 모델에서 중독성을 가진 물질로 보고 되고 있다. 최근 연구에서는 비육우의 성능을 유도하는 데 사용되는 것으로 나타났다. 한우 송아지 3마리의 사태(Semimembranosus)와 등심(Longissimus Dorci)근육에서 추출된 근육위성 세포(BSC)에 다양한 수준의 α-solanine(control, 0.001, 0.01, 0.1, 1, 10μM)으로 처리해본 결과 근육관련 지표인 MHC2X과 β2-AR의 발현이 높게 나타난 것을 확인했다. 사료급여실험에서는 대조군에 비해 급여군의 등심단면적과 도체중이 향상되는 것을 확인하였다. 결과적으로 감자유래 농산부산물은 한우 비육우의 근육의 성장을 증가시키고, 그 작용기전은 β2-수용체에 작용하여 단백질 합성을 촉진시켜 근육을 축적시키는 것으로 확인하였다. 농산부산물을 이용한 기능성 사료개발은 최근 이슈가 되고 있는 축산분야 탄소저감을 개선할 수 있는 기술로 축산의 업사이클링 기술로 활용 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1145-1151
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• 2010

본 논문은 형상기억합금 와이어에 의해 구동되는 점핑로봇에 대한 연구로서 기구의 설계와 컴퓨터 시뮬레이션을 포함하고 있다. 인간과 같은 척추동물 하지 근골격계의 구조와 기능을 모방한 구조의 점핑 기구를 설계하였다. 점핑 기구의 각 다리는 대퇴부, 정강이, 발의 세 부분으로 구성되고, 점핑에 필수적인 단일관절근육인 대둔근, 양관절근육인 대퇴직근과 비복근을 포함하는 구조이다. 각 근육을 형상기억합금 와이어로 대체한 컴퓨터 모델로 시뮬레이션한 결과, 로봇의 최대 점핑 높이가 로봇 신장의 약 4 배임을 확인하였다. 또한 구조가 보다 단순화된 로봇 모델과 점핑 성능을 비교하였고, 그 결과 근골격계를 모방한 모델이 점핑 높이 면에서 3.3 배 우수한 것으로 나타났다. 이러한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 형상기억합금이 소형 점핑로봇의 작동기로 사용하기에 적합함을 확인하였다.

• 자동차안전학회지
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• 제9권3호
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• pp.19-23
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• 2017

This paper presents a lateral driver model with neuromuscular system to evaluate the performance of electric power steering (EPS). Output of most previously developed driver models is steering angle. However, in order to evaluate EPS system, driver model which results in steering torque output is needed. The proposed lateral driver model mainly consists of 2 parts: desired steering angle calculation and conversion of steering angle into steering torque. Desired steering angle calculation part results in steering angle to track desired yaw rate for path tracking. Conversion of steering angle into torque is consideration with neuromuscular system. The proposed driver model is investigated via actual driving data. Compared to other algorithms, the proposed algorithm shows similar pattern of steering angle with human driver. The proposed driver can be utilized to efficiently evaluate EPS system in simulation level.

• 인지과학
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• 제11권2호
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• pp.1-10
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• 2000

최근 사용자에게 친근감있는 인터페이스를 제공하기 위해 자연스러운 얼굴 애니메이션에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 얼굴은 인간의 신체부위 중 가장 쉽게 개개인을 구분할 수 있고, 감정과 정서 등의 내적 상태를 명백하게 이해할 수 있도록 해주는 중요한 의사소통의 수단으로 여겨지고 있다. 이러한 얼굴은 이용하여 인간과 컴퓨터간의 의사 전달에 있어서 효율적으로 인간의 감정을 인식하고 전달하여 대화할 수 있도록 하기 위해서 컴퓨터상의 얼굴은 인간과 유사하게 대화할 수 있고, 감정을 표현할 수 있도록 친숙하고 현실감이 있어야 한다. 본 논문에서는 자연스러운 얼굴의 합성을 위한 얼굴 모델링 및 애니메이션 방법을 제안하였다. 특정한 사람을 모델로 한 얼굴 애니메이션을 위하여 우선 3차원 메쉬로 구성된 일반 모델(generic model)을 특성 사람에게 정합하여 특정인의 3차원 얼굴 모델을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 기존 연구들과 다르게 표준 한국인 얼굴을 이용한 일반 모델을 생성하여, 임의의 얼굴에 대하여 좀 더 정확하고 자연스러운 3차원 모델이 이루어질 수 있도록 하였다. 그리고 얼굴 표정합성을 위하여, 실제 얼굴의 근육 및 피부 조직 등 해부학적 구조에 기반한 근육 기반 모델 방법을 사용하여 현실감 있고 자연스러운 얼굴 애니메이션이 이루어질 수 있도록 하였다. 이러한 얼굴 모델링 및 합성 기술은 화상회의, 가상현실, 교육, 영화 등 여러 분야에서 활용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권10호
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• pp.1147-1155
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• 2014

인체의 근골격계 모델을 이용해 근력을 예측하기 위해서는 인체 및 근육의 물성치를 알아야 한다. 하지만 이러한 물성치들은 측정하기도 어렵고 사람마다 편차도 크다. 따라서 이러한 물성치들의 변화에 따라 근력이 얼마나 달라지는지 예측할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 인체 및 근육 물성치의 불확실성을 고려하여 의자에서 일어서는 동작 시 인체 하지부의 근력을 예측하는 절차를 정립하는 것이다. 인체 하지부는 8 개의 Hill-type 근육-건 모델이 포함되어 있는 다물체 시스템으로 모델링 하였다. 이 모델은 시상면(sagittal plane)에서 평면운동을 하는 4 자유도 시스템이다. 각 근력은 일어서는 운동을 하는 동안 근육이 소모한 에너지가 최소화 되도록 근력이 결정된다는 가정 하에 최적화 방법을 이용하여 구하였다. 또한 인체 물성치가 불확실성을 가질 때 근력의 표준편차를 First Order Reliability Method 를 이용해 구하였다. 그 결과 주동근 근력의 표준편차는 150~300N 로 상당히 크게 계산되는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (2)
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• pp.452-454
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• 2000

동일인에 대한 눈 영상에 대해서 홍채 영역 추출의 일정성은 인식을 위한 특징 추출에 신뢰성을 부여해주는 핵심 부분이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 이런 특징 추출의 뢰성을 부여하기 위한 방법으로서 좌표 설정의 기준이 되는 중심의 대표 값을 찾아내는 방법과 홍채 근육의 움직임에 의한 영향을 배제할 수 있는 홍채 영역 정규화의 한 모델을 제시함으로써 불리한 환경 조건에서 홍채 인식률을 높이는 기반을 세우고자 한다.