• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2004.11a
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• pp.975-978
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• 2004

본 논문에서 우리는 가상현실 시스템의 구축에 있어서, 사용자의 직접 상호작용 (direct interaction)을 기본으로 하는 근신 공간(near-body space) 작업에서 사용자의 존재감 (Presence) 향상과 작업 성능 향상을 위하여, 사용자와 공간적 및 감각적으로 일치된 가상 인체 모델의 구현을 중심으로 현재의 기술 현황 및 연구 개발 방향에 대하여 기술한다. 이상적인 가상현실 시스템을 구현하기 위해서 고려되어야 할 요소를 멀티모달 상호작용과 실감 일치형 인터페이스 개발 방법론의 관점에서 보면, 사용자가 접하는 가상 공간의 시각적 모델(visual perception)과 자기 동작 감각적(proprioceptive) 모델의 일치가 중요하다. 그러므로, 시각적으로 사용자의 움직임과 일치된 자신의 신체가 가시화 되어야 하고, 자연스러운 근신 공간 직접 상호작용을 지원하기 위해서는 사실적인 햅틱 피드백 요소가 중요하며, 공간적 정보를 표현 함에 있어서 동기화 된 사실적 청각 피드백 요소의 지원이 중요하다. 앞의 주요 3 가지 감각 인터페이스 방법(sensory channel, modality)는 현재의 불완전한 인터페이스 기술의 한계를 고려하여 상호 보완적인 관계로 응용 환경에 최적화된 적용 방법이 연구되어야 한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.15 no.3
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• pp.1-9
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• 2009

Traditional computer simulation uses only traditional input and output devices. With the recent emergence of haptic techniques, which can give users kinetic and tactile feedback, the field of computer simulation is diversifying. In particular, as the virtual-reality-based surgical simulation has been recognized as an effective training tool in medical education, the practical virtual simulation of surgery becomes a stimulating new research area. The surgical simulation framework should represent the realistic properties of human organ for the high immersion of a user interaction with a virtual object. The framework should make proper both haptic and visual feedback for high immersed virtual environment. However, one model may not be suitable to simulate both haptic and visual feedback because the perceptive channels of two feedbacks are different from each other and the system requirements are also different. Therefore, we separated two models to simulate haptic and visual feedback independently but at the same time. We propose an adaptive mass-spring method as a multi-modal simulation technique to synchronize those two separated models and present a framework for a dual model of simulation that can realistically simulate the behavior of the soft, pliable human body, along with haptic feedback from the user's interaction.

• Korean System Dynamics Review
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• v.16 no.3
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• pp.97-107
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• 2015

본 논문은 최근 다양한 사회 분야에 있어서 IT 기술이 적용되는 과정을 SD 모델링 방식을 사용하여 연구한 경험과 발견을 서술하고자 한다. 모델의 초기 단계에서 우리는 다양한 사회 분야마다 다른 SD 모델을 만들 것이냐 아니면 기본적으로 유사한 모델 구조를 취할 것이냐를 선택해야 했다. 사회 분야마다 다른 구조의 SD 모델을 만들면, 상호간의 구조와 시뮬레이션 결과를 비교하기 어렵다. 하지만 상호 모델 구조를 유사하게 구축하려고 하니, 서로 다른 모델링 팀들간의 의사소통에 노력과 시간 소비가 지나치게 커져 갔다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 본 연구에서는 시스템 다이내믹스 모델링에도 시스템 사고의 원형적 피드백 루프에서와 같은 원형적 SD 모델을 만들고, 이를 사회 각 분야에 적용하는 방식을 취하고자 하였다. 먼저 최근 IT 기술 발전을 이끌어 가는 핵심적인 요소로서 클라우드 컴퓨팅, 스마트 기기, 사물 인터넷을 선정하고 이들간의 상호 관계성을 표현하는 SD 모델을 만들었다. 이를 원형(archetype)으로 하여, 교육, 의료, 원격 근무 등 사회 각 분야의 IT 확산 과정에 적용하여 모델링을 하고 시뮬레이션을 하여 상호 비교하면서 정책 시사점을 논의할 수 있었다. 본 논문에서는 이 중에서 원격 근무(smart work)에 관한 적용 사례를 제시함으로써, SD 모델링에 있어서 원형적 접근 방법의 가능성을 탐색한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1789-1790
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• 2007

이 논문에서 우리는 생체모방 시스템을 구현하기 위해 일반적인 기계 시스템과 인간의 신경 진동자 모델을 결합하였다. 이러한 시스템은 외부환경의 변화에 따른 효과적인 자율 적응 운동 형태를 생성할 수 있다. 인간 및 동물의 주기적 자율 운동을 관장하는 Central Pattern Generator (CPG)는 신경 진동자 네트웍에 의해서 표현가능하고 이는 신경 진동자 모델 내부의 sensory 피드백 신호를 통해, 주기성을 같은 외란에 상호 작용하여 적절한 운동을 생성해 낸다. 따라서 이를 기계 시스템에 결합하면 이러한 시스템은 변화되는 환경이나 잘 알지 못하는 외란에 대하여 자율적으로 적응된 운동을 보일 수 있다. 이를 위해 본 논문은 이러한 신경 진동자 모델과 결합된 realtime 시스템을 구현하고 그 자율 적응 운동의 생성 가능성을 살펴본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2020.11a
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• pp.982-983
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• 2020

추천 시스템은 사용자들의 과거 구매 이력 등을 학습해서 사용자들이 미래에 구매할 것 같은 상품을 추천한다. 대부분의 추천 시스템 관련 연구들은 사용자들과의 상호작용을 고려하지 않은 채 한 번의 모델 학습과 한 번의 추천만 수행하며, 사용자로부터 추천 결과에 대한 피드백을 받아서 더 나은 추천을 수행하려는 시도는 거의 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 기존의 추천 모델들이 사용자와의 상호작용을 추가적으로 고려했을 때 어느 정도의 정확도 향상을 이룰 수 있는지에 대해서 분석한다. 특히 사용자와의 상호작용을 통해 사용자 취향의 다양성을 파악하고 이를 반영하여 더 나은 추천을 제공하는 방법에 대해서 논의한다.

• KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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• v.12 no.6
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• pp.275-284
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• 2023

Virtual reality simulations are used for education and training in various fields, and are especially widely used in the medical field recently. The education/training simulator consists of tactile/force feedback generation and image/sound output hardware that provides a sense similar to a doctor's treatment of a real patient using real surgical tools, and software that produces realistic images and tactile feedback. Existing simulators are complicated and expensive because they have to use various types of hardware to simulate various surgical instruments used during surgery. In this paper, we propose a dental surgical simulation system using a force feedback device and a morphable haptic controller. Haptic hardware determines whether the surgical tool collides with the surgical site and provides a sense of resistance and vibration. In particular, haptic controllers that can be deformed, such as length changes and bending, can express various senses felt depending on the shape of various surgical tools. When the user manipulates the haptic feedback device, events such as movement of the haptic feedback device or button clicks are delivered to the simulation system, resulting in interaction between dental surgical tools and oral internal models, and thus haptic feedback is delivered to the haptic feedback device. Using these basic techniques, we provide a realistic training experience of impacted wisdom tooth extraction surgery, a representative dental surgery technique, in a virtual environment represented by sophisticated three-dimensional models.

• 한국경영정보학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.837-842
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• 2007

일반기업에서 성과측정이 매우 중요시되는 것과 마찬가지로 공공환경의 복잡한 변화와 함께 공공기관에서도 성과측정이 중요시 되고 있다. 이에 따라 공공기관에서는 무형자산의 중요성을 인식하면서 성과측정과 관리의 수단으로 균형성과지표(Balanced Scorecard)를 도입하고 있다. 그러나 균형성과지표는 일반기업의 성과측정을 위해 고안된 방법론으로 공공기관의 특성을 반영할 수 있도록 변형되지 않고서는 공공기관에 그대로 도입되어 사용될 수는 없다. 더욱이 기존의 BSC는 '시간지연(time delay)'을 가지고 있는 지표들간의 상호작용 및 상호 의존성을 반영하지 못하고 있으며, 지표들간의 피드백을 유발하는 인과관계를 간과하고 있다. 따라서 본 연구에서는 핵심지표들간의 상호작용 및 관계성의 설정과 새로운 정책이나 입법과정에서 발생할 수 있는 '시간지연'에 의한 영향 등을 반영하고자 시스템다이내믹스(System Dynamics)와 시스템사고를 적용, 공공기관, 성과측정에 적합한 Dynamic BSC 모델을 개발하고자 한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.219-224
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• 2006

3 차원 입력 장치는 키보드나 마우스 같은 일반적인 입력 장치로는 받아 들이기 어려운 3 차원 입력을 사용자로부터 간편하고 직관적인 방법으로 받아들일 수 있다는 측면에서 활발히 연구 및 사용되고 있다. 또한 햅틱 장치는 가상 물체의 조작에 따른 시각적인 피드백 외에 가상 물체의 느낌을 피드백 힘을 통해 사용자에게 전달해 줌으로써 컴퓨터와 사용자간의 상호 작용에 큰 도움을 준다. 본 논문은 햅틱 피드백이 적용된 실시간 가변형 모델과 효과적인 3 차원 입력에 대한 기반 연구를 하고자 한다. 그리고 이에 대한 한 가지 사례로써 햅틱 장치를 이용한 가상 판화 시스템을 제작 한다. 가상 판화 시스템은 시각 처리 부분과 촉각 처리 부분, 그리고 사용자의 3 차원 입력을 돕는 인터페이스 부분으로 구성되어 있다. 시각 처리 부분은 3 차원 공간 상에서 사용자의 조각에 따른 판화 표면의 변형을 처리하며 촉각 처리 부분은 실제 판화를 제작할 때 느끼는 촉각을 햅틱 인터페이스를 이용하여 사용자에게 전달한다. 이를 위해 먼저 시각 처리 부분에서는 NURBS 기반의 자유 형상 변형 (FFD)기법을 이용하였는데 가상 조각도에 의한 물체 표면의 지역적인 변형을 구현하기 위해 조각도가 닿는 부분에 대해 기조 격자점 (control point)을 증가시켜 원하는 부분에 대한 지역적인 변화를 용이하도록 하였고 다음으로 촉각 처리 부분에서는 S-chain 모델을 이용하였는데 S-chain 모델을 객체 전체에 적용하지 않고 접촉이 일어날 경우 그 접촉점을 기준으로 S-chain 모델을 지역적으로 적용하는 방법을 고안하여 실제 구현에 이용하였다. 인터페이스 적인 측면에서 사용자의 3 차원 입력장치를 통한 인터렉션은 사용자로 하여금 보다 자유로운 입력을 허용하지만 이에 따른 깊이 지각 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 최소화 시키고 사용자의 깊이 지각을 강화시키기 위해 사용자에게 제공되는 시각적 자극을 변형시키고 다양한 정보를 제공하도록 하였다. 가상 판화 시스템은 가상 환경에서 사용자의 조작에 따른 다양한 결과물을 제작 및 출력해 볼 수 있도록 해준다. 또한 가상 환경에서 이러한 기반을 제공함으로써 가상 환경의 장점인 복사, 이동 및 영구 보존 특성을 동시에 얻을 수 있다. 본 논문은 이러한 작업을 위한 기반 기술로써 햅틱 및 가변형 모델, 3 차원 입력 장치에 대한 시각적 인터페이스에 대해 다루고 이 기반 기술을 바탕으로한 가상 판화 시스템의 구현에 대하여 논하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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• pp.348-349
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• 2016

교수자와 학습자 활동에 대한 정보를 피드백하여 사용자 스스로 동기부여와 참여를 증대시키기 위해 학습분석이 활용되고 있다. 이는 교수-학습 지원 시스템(LMS, LCSM 등)에서 교수자와 학습자 상호작용에서 발생한 데이터를 기반으로 한다. 이러한 데이터를 보다 유용하게 활용하기 위해서는 데이터 모델이 필요하다. 이에 본 연구에서는 사용자 중심의 교수-학습 활동 데이터를 표현하기 위한 데이터 모델을 제안한다. 이는 사용자와 교수-학습 활동을 결합하여 표현한 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.12
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• pp.1559-1565
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• 2013

This study aims to investigate the dynamic interaction characteristics between Maglev vehicles and an elevated guideway. A more detailed model for the dynamic interaction of the vehicle/guideway is proposed. The proposed model incorporates a 3D full vehicle model based on prototyping, flexible guideway by a modal superposition method, and levitation electromagnets including the feedback controller into an integrated model. The proposed model was applied to an urban transit Maglev developed for a commercial application to analyze the dynamic response of the vehicle and guideway, and the effect of the surface roughness of the rail, mid-span guideway deflections, and air gap variations are then investigated from the numerical simulation.