• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.217-226
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• 2004

본 논문에서는 초음파 모터 구동형 역감 장치의 말단에 전기 자극 촉각 장치를 부착함으로써 역감과 촉감을 동시에 제시할 수 있는 단일 PC 기반의 역감-촉감 제시 시스템을 제안한다 인간이 가상 현실 공간에서 가상 물체와 접촉했을 때 동시에 역감과 촉감 정보를 제시받으면 역감 또는 촉감의 한가지 감각만을 제시받은 것 보다 더 큰 몰입감을 느끼게 된다. 또한 다양한 가상 물체를 복잡한 알고리즘 없이 쉽게 표현 또는 인식할 수 있다. 예를 들자면, 사용자가 역감장치를 사용하면 딱딱한 가상 벽과 탄성이 높은 고무공에 대한 차이점을 확실하게 구별할 수는 있으나, 송곳과 같은 날카로운 가상 물체의 경우에는 단지 딱딱함만을 제시하여 가상 벽과의 구별하기가 매우 어렵다 만약 전기 자극형 촉감장치(The Electric Stimulus Tactile Apparatus System : TESTAS)를 함께 사용한다면 딱딱함과 동시에 송곳에 찔렸을 때의 촉감을 함께 제시할 수 있어 가상 벽과의 차이점을 확실하게 구별할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권11호
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• pp.1044-1053
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• 2003

본 논문에서는 과학 교육 분야에서 기존의 교육방식이 갖고 있는 한계성을 극복하고 교육 및 학습 효과를 향상시키기 위한 방안으로 역감 제시 장치를 이용한 가상 현실 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 효용성과 응용가능성, 활용방법을 효과적으로 나타낼 수 있는 4가지 과학세계로 구성된 가상 과학 체험 공간을 구축하여 미시 세계에서는 원자간의 현상을, 마찰 세계에서는 스틱-슬립 마찰현상을, 기전 세계에서는 모터 및 발전기의 원리를, 거시 세계에서는 코리올리스 가속도로 인한 물리적 현상을 각 세계에서 역학적으로 모델링하고 역감 제시 장치와 인터페이스를 위한 에뮬레이션 기법을 고안한다. 그리고, 역감 제시 장치, HMD(Head Mounted Displays), 가상환경(스테레오 그래픽스와 GUI)을 포함한 디지털 제어기로 구성된 가상 과학 체험 시스템을 구축한다. 끝으로 본 연구를 통해 교육의 보조 매체와 학습의 도구로서 효율성을 극대화시키기 위한 가상 과학 체험 공간의 설계 및 구현에 관한 고려사항을 제시한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.365-366
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• 2006

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.111-118
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• 1999

함반영 촉각장치(Force-Reflecting haptic Interface)는 인간이 컴퓨터에 의해 생성한 가상의 세계에 손의 위치 정보를 제공하고 가상의 손이 가상 환경에 접촉했을 때 인간에게 촉각을 전달하는 장치이다. 본 논문에서는 컴플라이언스 제어가 비교적 용이한 초음파 모터 액츄에이터를 사용하여 직접구동 방식으로 촉각장치를 설계하였다. 렌더링 알고리즘을 이용하여 가상의 벽, 가상 버튼, 가상 구멍 등의 기본적인 역감실험을 한 결과 힘 반영에 의한 역감을 제시받을 수 있었다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.435-439
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• 2007

본 연구에서는 기존의 펜형 장치에 진행된 촉감 연구들이 진동이나 역감의 제시에 그쳤던 것에 반해, 더욱 일반화된 펜형 장치에 상징적 의미를 포함한 정보를 전달할 수 있는 촉감 패턴을 생성하는 방법을 제시한다. 상징성이 강한 시각적 아이콘을 촉감 패턴으로 변환하기 위해 점에서 이미지와 의미를 연상해 내는 별자리의 구성방식을 분석하여 이미지를 점으로 간략화하고, 촉감 제시 장치의 핀과 연동시켜 패턴화하였다. 아울러 본 연구의 효용성을 검증하기 위해 펜형 장치를 사용하는 PDA 응용 프로그램인 스케쥴러를 개발하여 생성한 촉감 패턴을 적용하였다. 본 연구는 임의적 배치 형태인 점자와 달리 촉감 패턴 자체가 상징성을 가질 수 있다는 점에서 일반인이 더욱 직관적으로 사용할 수 있다는 장점이 있으며 향후 적용한 응용 프로그램으로 사용성에 대한 검증이 필요하다. 또한 그 응용으로 일반적인 OS용 아이콘을 촉감화하거나 시각 장애인과 일반인이 모두 사용할 수 있는 Caller ID서비스, 게임 등 여러 가지 방향으로 활용할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.266-274
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• 2006

본 논문은 새로운 햅틱 API 인 "K-Touch"의 개발에 관한 것이다. 그래픽 하드웨어 기반의 핵심 역감 알고리즘을 기반으로 개발된 K-Touch API 는 가상 환경을 구성하는 다양한 데이터 형식(3D polygon model, volume data, 2.5D depth image)에 대한 햅틱 상호작용을 가능하게 하고, 새로운 햅틱 알고리즘 및 장치 개발에 필요한 소프트웨어 확장성을 제공함과 동시에 사용자가 쉽고 빠르게 햅틱 응용분야를 개발할 수 있도록 설계되었다. 아울러 햅틱 감각의 중요 요소인 역감 및 촉감 상호작용을 위해 기존의 햅틱 SDK 및 API 와 달리 역/촉감을 동시에 제시할 수 있는 알고리즘이 개발되었다. 본 논문에서 제안하는 새로운 햅틱 API 의 효용성을 검증하기 위해 다양한 응용분야의 예를 구현하였다. 새로운 햅틱 API 인 K-Touch 는 사용자 및 연구자에게 보다 효율적으로 햅틱 연구를 진행 할 수 있도록 도움을 주는 툴(Tool)로써 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.160-167
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• 2001

This paper presents control and evaluation of a new haptic device with a 6-DOF parallel mechanism for interfacing with virtual reality. This haptic device has low inertial, high bandwidth compactness, and high output force capability mainly due to of base-fixed motors. It has also wider orientation workspace mainly due to a RRR type spherical joint. A control method is presented with gravity compensation and with force feedback by an F/T sensor to compensate for the effects of unmodeled dynamics such as friction and inertia. Also, dynamic performance has been evaluated by experiments. for force characteristics such as maximum applicable force, static-friction force, minimum controllable force, and force bandwidth Virtual wall simulation with the developed haptic device has been demonstrated.

• 방송과미디어
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• 제11권4호
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• pp.118-131
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• 2006

최근 초고속 인터넷과 디지털미디어의 획기적인 발전으로 전통적인 시청각미디어의 한계를 뛰어넘어 인간의 오감을 자극할 수 있는 실감방송이 차세대 방송기술로 등장하고 있다. 본 논문은 인간의 오감 중 촉각을 중심으로 하여 시청자들이 시청각미디어를 만지고 느낄 수 이는 촉각방송시스템은 전체적으로 촉가미디어의 획득 및 생성하는 단계 다양한 촉각미디어를 한 화면에 편집하고 저작하는 단계, 저작된 콘텐츠를 압축 및 전송하는 단계, 전송된 콘텐츠를 단말장치를 통해 재현하는 단계로 이루어진다. 촉각방송에서 촉각미디어는 시청자가 미디어를 능동적으로 만지고 조작하거나 미디어에서 제공하는 움직임을 따라하거나 촉감을 피부로 느낄 수 있도록 3차원 현상, 조작기능(버튼, 슬라이더, 조이스틱 등), 촉각 표면 특성(딱딱함, 정적 마찰계수, 동적 마찰계수, 거칠기 등), 움직임(위치, 속도, 가속도 등), 촉감 정보 등을 포함한 매체로 정의한다. 제안한 촉각방송 시스템에서는 3차원 객체 만지고 조작하기, 3차원 영상 만지기, 역감 재생, 촉감 재생 등의 네 가지 촉각 상호작용이 가능하며 적용례로써 홈쇼핑, 촉감효과가 가미된 영화, 지휘 교육 시나리오를 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.1178-1186
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• 2001

This paper presents design and analysis of a 6 degree-of-freedom new haptic device using a par-allel mechanism for interfacing with virtual reality. The mechanism is composed of three pantograph mecha-misms that, driven by ground-fixed servomotors. stand perpendicularly to the base plate. Three spherical joints connect the top of the pantograph with connecting bars, and three revolute joint connect connecting bars with a mobile joystick handle. Forward and inverse kinematic analyses have been performed and the Jacobian matrix is derived by using the screw theroy. Performance indices such as GPI(Global Payload Index), GCI(Global Conditioning index), Traslation and Orientation workspaces, and Sensitivity are evaluated to find optimal pa-rameters in the design stage. The proposed haptic mechanism has better load capability than those of the ex-isting haptic mechanisms due to the fact that motors are fixed at the base. It has also wider orientation work-space mainly due to RRR type spherical joints.

• 감성과학
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• 제13권3호
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• pp.429-440
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• 2010

자폐스펙트럼장애는 91명당 1명이 문제를 보인다고 보고되었으며 이는 우리나라 암 발생률보다도 높은 수준이지만, 국내에서는 제대로 된 진단 및 치료가 이루어지고 있지 않아 사회적으로 심각한 복지 사각지대에 있다. 자폐스펙트럼장애 아동의 경우 자신의 정서 상태를 제대로 표현하지 못하여 기존의 치료 및 교육 방법에 제약이 많기 때문에, 장애 아동의 정서를 실시간으로 인지하여 활용할 수 있는 새로운 개념의 치료 시스템의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 생체신호 감지를 통한 정서 상태 인지 기술 및 가상 감성 에이전트(agent) 모델링 기술을 포함한 감성 컴퓨팅 기술에 대하여 기술 동향 분석 결과를 제시하고, 새로운 자폐스펙 트럼장애 진단 및 치료를 위한 시스템 구성방식을 제안한다. 제안된 시스템은 뇌파 등의 생체신호로 부터 자폐아동의 정서 상태를 인지하기 위한 생체신호 감지 모듈, 가상현실 환경에서 자폐아동이 감성 에이전트와 사회적 상호작용을 하면서 다양한 진단 및 치료 시나리오를 수행하기 위한 가상 감성 에이전트 환경 모듈, 역감 교류(haptic interface)장치를 이용하여 자폐아동의 행동 입력이 가능하게 하고, 힘 반력을 자폐아동에게 전달해 주기 위한 역감 교류 모듈로 구성된다. 본 논문에서 제안한 시스템을 통해 자폐스펙트럼장애를 객관적으로 진단할 수 있으며, 생활 속에서 지속적인 치료를 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.