본 연구는 4차 산업혁명 기술로 구현하는 실버케어에 대한 동향을 소개하고, 관련 문헌을 고찰하여 노인건강과 재활을 위한 디지털 기술 활용을 기술함으로서 향후 디지털 기반의 실버케어 상용화 가능성을 살펴보고 나아갈 방향을 제시하고자 한다. 노인들의 일상생활에서 겪을 수 있는 활동장애나 건강상의 문제를 관리하는데 도움이 되는 에브리데이 테크놀러지(Everyday Technology)를 활용한 건강관리와 재활을 위한 실버케어로는 첫째, 자신이 살던 집에서 독립생활이 가능하도록 보조하는 디지털기술이나 IT기술을 통해 가능한 스마트 주거 서비스인 건강지원 스마트 홈(Health smart home)을 들 수 있다. 둘째, 인공지능과 로봇을 활용한 기술 서비스를 들 수 있는데, 고도화된 지능에 기반한 로봇은 노인들의 일상생활을 보조하고, 건강상태를 체크하며, 양질의 의료 관리를 가능하게 하는 서비스를 지원하여 노인들의 건강과 재활을 위한 보조역할이 가능하다. 이들 실버케어의 상용화를 위해서는 노인의 신체적 능력과 건강상태 등 현재 상황에 맞는 정보와 서비스가 제공되어야 하며, 디지털 소외계층인 노인들이 불편함을 느끼지 않도록 실사용 노인들의 요구를 반영한 필수적인 기술 활용을 시작으로 점차 확대시켜 나가는 것이 바람직할 것이다.
본 연구는 4차 산업혁명과 함께 학제간 융합연구의 중요성이 부각되는 시점에서 소셜미디어 빅데이터 분석을 통하여 학술적 연구를 넘어 융합연구 전반에 대한 동향을 분석하고자 하였다. 이를 위해 텍스트마이닝 기법을 활용하여 소셜미디어에서 융합연구와 관련하여 2009년 1월부터 2018년 9월까지 약 10년간 게시된 글과 제목 등 약 150,000건을 수집하였으며, 이를 바탕으로 기간별로 워드클라우드와 네트워크 분석을 실시하였다. 분석결과, 각 기간별로 활발하게 진행된 연구분야는 2009년과 2010년에는 친환경, 2011년과 2012년에는 스마트, 2013년과 2014년에는 정보통신, 2015년과 2016년에는 로봇, 2017년과 2018년에는 인공지능이다. 또한 약 10년간 지속적으로 수행되고 있는 연구분야는 문화, 디자인, 화학, 나노, 바이오, 로봇, IT, 정보통신이다. 본 연구에서는 기간별 융합연구 동향을 파악하므로 써, 융합연구를 기획하고 있는 연구자들에게 연구방향을 설정하는데 있어 도움이 될 수 있다.
4차 산업 혁명 시대의 소프트웨어는 지능정보사회에서 핵심기반이 되고 있다. 이에 시대에 대응할 수 있는 인력양성과 교육의 새로운 방향에 대한 연구가 필요하다. 이를 위해 교육부는 교육과정을 개편하고 일반 ICT 지식의 습득보다 컴퓨팅 사고력 기반의 논리적인 문제해결 과정을 기반으로 한 소프트웨어 교육을 시행하고 있다. 하지만 소프트웨어 교육을 위한 양질의 교육 콘텐츠 확보가 부족하고 첨단 IT 기술과 연계하여 교육할 수 있는 교구 또한 미비한 상황이다. 이를 개선하기 위해 본 논문은 소프트웨어 교육용 코딩 로봇을 활용하여 인공지능 등의 융합형 소프트웨어 교육이 가능한 교육 콘텐츠 및 기능확장을 위한 외부 확장장치 개발을 제안한다. 이를 통해 기존의 단순 문제해결 방식의 교육과정을 개선하고 다양한 학습 자료를 개발하여 효과적인 소프트웨어 교육이 가능하다.
현재 다양한 정보통신기술들이 독거노인 돌봄과 치매노인 실종방지 등에서 폭넓게 활용되고 있으며, 향후 커뮤니티케어 정책을 통해 인공지능과 로봇활용 비대면 돌봄은 향후 더욱 다양한 영역에서 활용될 전망이다. 따라서 본 연구에서는 4차 산업혁명에 관한 정부정책 방향에 기반하여 커뮤니티케어에 활용도가 점차 증가하고 있는 인공지능 기술 기반 돌봄서비스 현황과 활용 및 활성화 전망을 모색해보고자 하였다. 커뮤니티케어에 활용될 수 있는 서비스인 AI 스피커와 돌봄로봇은 노인층이 경험하고 있는 다양한 문제를 해결하는데 도움이 되며, 감성적인 기능을 추가하여 대화 부족이나 외로움을 해소하는데도 활용하고 있다. 향후 AI 기술을 활용한 커뮤니티케어 활성화를 위해서는 첫째, 커뮤니티케어 고령자의 AI기기 친밀화를 위한 지속적인 교육과 고령층을 위한 '사용자 경험(User Experience, UX) 디자인'이 필요하며, 둘째, 기능위주의 기술 활용보다는 상호보완적 관계를 가지고 감성적인 상호관계가 가능한 인간중심의 기술 활용이 필요하며. 셋째, 사용자의 자기결정권 보장, 사생활 보호 등의 윤리적 문제를 해결할 필요가 있다.
본 연구는 창의융합형공학인재 양성을 위해 공학계열 학생들에게 지능형 로봇 분야의 공감할 수 있는 지역 문제를 발견하고 해결할 수 있도록 디자인씽킹 방법론을 적용하여 SDGs(Sustainable Development Goals)를 기반 비교과 프로그램을 개발 및 운영 효과를 탐색하는데 목적이 있다. 분석 결과, 전체 만족도 모두 4.55점 이상, 관련 역량들이 모두 증가하였으며 학생들의 최종 결과물에서도 지능형 로봇 분야 SDGs 주제와 연관성이 있었다. SDGs가 대학 교육에서 지속가능한 활동들이 중요한 평가 지표로 자리잡고 있는 시점에 공학계열 학생들에게도 본 프로그램의 개발 사례가 4차 산업혁명 시대와 함께 미래 사회를 이끌어나 갈 수 있는 창의융합형 인재 양성을 위한 융복합 프로그램 개발에 활용될 수 있기를 기대한다.
경로 추적의 성능을 향상시키기 위해서 이 논문에서는 광유도식 무인방송차(AGV)의 뉴로퍼지 컨트롤러를 제안한다. 2바퀴 각각 조향 기능이 있는 AGV의 전방과 후방에 센서들이 장작되어 있으며, 그 센서들의 정보를 이용하여 AGV의 경로를 유도하게 된다. 측정된 광센서가 연속적인 데이터가 아니기 때문에 광유도식 AGV 는 쉽게 경로를 이탈하게 되고 경로 추적 성능은 떨어지게 된다. 광센서의정보들은 on/off 신호에 의해 발생되므로 비연속적으로 얻어지게 되고, 동적 오착가 측정되어진다. 센서에 의해 정보를 얻은 후 동적 오차는 좌우측 바퀴의 각 속도를 이용한 데드 레코닝(Dead Reckoning) 방법에 의해 연속적으로 계산되어진다. 여기서, 추정 윤곽 오차는 측정 윤관오차를 윤곽오차의증북(Variation)의 합의로 정의된다. 뉴로퍼지 시스템은 퍼지 제어기와 신경회로망으로 이루어졌다. 추정 윤곽 오차를 줄이기 위해 역전파 (Back-Propagation) 학습에 의해 퍼지 맴버쉽 함수의 계수들은 적응적으로 조정된다. 제안된 기존의 퍼지 제어기와 비교분석된다. 성능 분석을 위해 제안된 제어 이론은 모의 실험에 의해 검증된다.
부산 신항은 현재 개발 중에 있어 항만배후단지의 효유적인 이용이 부산 신항의 미래를 결정짓는 중요한 과제이다. 따라서 본 논문은 부산 신항의 항만배후단지의 효율적인 이용을 위해 우리나라의 교역량의 상당부분을 차지하고 있는 중국 및 일본과의 국제분업구조와 부산항의 대 중국 및 일본과의 수출입구조를 RCA지수와 GL지수를 이용하여 분석하고, 또한 부산 발전 10대 전략산업 등을 근거로 하여 부산 신항의 항만배후 단지에 유치할 적절한 산업을 선정하려고 한다. 한 중 일 3국의 국제분업구조 분석과 부산항의 대 중국 및 일본의 수출입실적 분석, 그리고 한 중 일 3국의 RCA 및 GL분석의 결과에 의하면, 3국간의 교역에서 한국의 비교우위 품목은 섬유 의류, 귀금속, 펄프 인쇄물, 기계 전기제품 등이며, 한국의 대 중국 및 일본교역에서는 기계 전기제품과 1차금속 비금속제품 등에서 산업내 무역이 이루어지고 있다. 여기에 더하여 광학 정밀기구 의료 악기 등이 높은 수출실적을 나타내고 있다. 또한 부산의 10대 전략산업인 의료, 섬유 의류 및 기계는 이미 포함되어 있으므로 자동차, 조선, 우주항공, 지능형 로봇, 나노소재, 연료전지 및 수소에너지 등이 추가될 수 있다. 그 결과 부산 신항의 항만배후단지에 유치할 산업은 저위기술분야인 섬유 의류와 펄프 인쇄물, 중저위기술분야인 귀금속과 1차금속 비금속제품은 물론 중고위기술분야인 기계 전기제품, 자동차, 조선, 고위기술분야인 광학 정밀기구 의료 악기, 나노소재, 연료전기, 우주항공, 지능형 로봇 등을 위주로 하고 이와 연관된 산업도 유치하는 것이 합리적이라 할 수 있다.
최근 각 언론, 기업계, 정부 유관기관 및 학계 등 많은 분야에서 4차 산업에 대한 관심이 폭발적으로 증가하였다. 특히 우리가 피부로 느낄 수 있는 분야인 인공지능이 인간능력을 이미 크게 앞서고 있다는 것을 깨닫고 나서 많은 사람들은 4차산업혁명이 실제로 우리 코 앞에 와있다는 것을 실감할 수 있었다. 이렇게 대부분 사람들의 생각보다 빠르게 다가온 4차산업을 어떻게 효율적으로 대응해야 할까? 특히 최근의 인공지능, 빅데이터, 무인자동차 및 유전자가위 등에 대한 상반된 견해들을 비교분석하는 방식으로 연구를 진행해 본다. 이러한 분석과 연구를 통하여 교육적, 정치적, 사회적, 윤리적 그리고 과학적 영향들을 파악해 본 결과, 현재까지 뚜렷하게 정립되어 있는 개념이나 체계, 시스템이 존재하지 않는다는 것을 이해할 수 있었고 오히려 4차산업혁명의 개념, 체계를 앞서서 정의하고 정립하는 국가나 기업, 개인들이 산업의 주도권을 확보할 수 있다는 것을 알게 되었다. 그러나 한국사회와 대학은 오히려 현재 2차산업혁명의 체계와 문화에서 머물러있는 듯한 모습을 보이고 있는데, 이러한 현실인식 위에서 새로운 산업혁명의 트렌드를 맞추어 따라갈 수 있는 방안들을 찾아 보고자 한다.
4차 산업혁명의 핵심기술 발전은 다른 핵심기술의 발전과 연계되며, 이를 통하여 미래에 산업구조를 변화시키고 새로운 스마트 비즈니스 모델을 창출할 것으로 예측된다. 이에 본 논문에서는 기술 성숙도 분석을 통하여 기술 성숙도 수준을 진단할 수 있는 방안과, 기술 개발에 도움이 될 수 있는 연구를 수행하고자 하였다. 이를 위하여 기술 동향 정보를 이용하여 4차 산업혁명 핵심기술의 시장, 정책 등을 조사하고 종합하여 종합적인 성숙도 수준을 수행하였다. 기술 성숙도 측정값은 기술 개발자에 의해 배점되므로, 사람의 성향에 따라 편견이 작용되어 주관적인 평가가 될 수 도 있다. 또한 개별 기술의 성숙도에 대한 측정이므로, 전체 시스템 통합 관점의 평가에는 적합하지 않다. 하지만 전체 시스템을 구성하는 핵심 요소기술들을 시스템에 연계하기에 앞서 성숙도를 평가하여 전체 시스템의 효과와 구현 가능성을 비교할 수 있는 수단으로 활용할 수 있으며, 기술 개발의 계획에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 정보통신 분야 HRD사업 중 매우 중요한 ITRC의 지원요인과 지원성과에 대하여 상관관계 및 회귀분석, DEA효율성 분석을 통해 정부예산 지원의 효율성을 알아보았다. 본 연구의 결과에 의하면, 첫째, ITRC에 대한 지원기간은 과학기술적 연구성과와 인력양성 성과에 영향을 미치지 않는 것으로 나타남에 따라, 지원기간이 길다고 하더라도 과학적 연구성과와 인력양성 성과와는 무관함을 보여주고 있다. 둘째, 반면에 정부지원금이 증가하게 되면 인력양성 성과에도 양의 영향을 미치어 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로, 기술분야별 ITRC를 DEA분석하면, SW/ 디지털 콘텐츠, 디지털 TV, 정보보호, 지능로봇, 차세대 PC, 차세대 이동통신, 홈네트워크, 통신수학, IT SoC, 등 기술분야는 효율성이 높은 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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