• 제목/요약/키워드: 자유공간기법

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햅틱 모델을 이용한 3 차원 가상 판화 시스템 (3D Virtual Engraving with Haptic Feedback)

  • 박세길;박지환;이동욱;박진아
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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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.

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ZAERO를 활용한 서보공력탄성학적 안정성 해석기법 연구 (Study on the Aeroservoelastic Stability Analysis with ZAERO)

  • 노홍기;배재성;황재혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 구조적 특성 및 공력의 상호작용과 조종면 작동기의 제어 시스템의 영향을 고려한 서보공력탄성 해석을 수행하였다. 공탄성 안정성 해석을 위해서 선행되어야 하는 구조모델의 자유진동 해석은 유한요소 해석 프로그램 MSC Nastran을 사용하였다. 비정상 공기력 계산에 ZAERO를 사용하였다. 비정상 공기력 검증에 Doublet Hybrid Method를 사용하였다. Karpel의 최소상태근사법을 이용하여 주파수 영역의 공기력을 라플라스 영역으로 근사하였다. 공탄성 상태방정식을 구동기의 동역학 상태방정식과 결합하여 서보 공탄성 모델의 상태공간방정식을 구성하였다. 고세장비 모델의 승강타 입력에 따른 안정성 해석을 수행하였다. 근궤적법과 시간적분법을 사용하여 주파수영역과 시간영역에서의 서보공탄성 안정성 해석을 수행하였다.

샌드위치 구조를 갖는 전자기파 흡수체에 관한 연구 (A Study on Electromagnetic Wave Absorbing Sandwich Structures)

  • 박기연;이상의;김천곤;이인;한재흥
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.64-71
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    • 2004
  • 본 연구의 목표는 X-band 대역 주파수에서의 샌드위치 구조를 갖는 레이더 흡수 구조체 (RAS)를 설계하는 것이다. 면재로는 전도성의 카본블랙을 함유한 유리직물/에폭시 복합재료와 카본직물/에폭시 복합재료를 사용하였다. 심재로는 다중벽의 탄소나노튜브를 함유한 폴리우레탄 폼을 사용하였다. X-band에서의 유전율은 전송선법을 사용하여 측정하였다. 샌드위치 구조에서의 반사손실 특성은 다층을 갖는 구조에서의 투과 반사에 대한 이론을 사용하여 고찰하였다. 그 결과로부터 세 가지 종류의 모델을 선택하고 제작하여 자유공간 기법으로 반사손실을 측정하였다. 이들의 실험결과는 10 dB 흡수 영역의 대역폭은 계산된 결과와 거의 일치하는 경향을 보였다.

다중 안테나와 Doppler Shift를 고려한 고속 철도의 경로 손실 모델 (Path Loss Model with Multiple-Antenna and Doppler Shift for High Speed Railroad Communication)

  • 박해규;윤기후;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권8호
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    • pp.437-444
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    • 2014
  • 본 논문에서는 다중 안테나를 사용한 고속철도 환경의 경로 손실 모델을 제안 하였다. 기본적으로 고속 철도의 모든 특성들 사이에서, 경로 손실(path loss)는 고속 철도 통신 시스템의 설계에서 매우 중요하다. 현재까지 진행되어진 연구 중 대다수는 경로 손실 모델은 송신단과 수신단 사이이의 지리적 환경을 고려한 모델은 많았지만 다중 안테나를 사용한 시스템과 Doppler effect를 고려한 환경에서의 연구는 상대적으로 적게 고려되어 왔다. Doppler shift에 평균 residuals고려하는 모델링을 위해 사용되는 조정된 자유 공간 손실 모델(tuned free-space path loss model)은 최대 이동 속도가 340km인 ZhengZhou - Xi'an 간 전용선에서의 측정값을 활용하고 다중 안테나의 평균 residuals은 MRC 기법을 사용했을 시의 이론적 계산값을 다이버시티 이득을 활용한다. 통신 시스템상의 두 가지 요인으로 발생하는 평균 residuals을 추정하여 제안하는 모델은 다중 안테나를 사용한 시스템에서 수신 신호의 손실을 예측한다.

CFB 모드에 기반한 2 차원 페이지 데이터의 광학적 암호화 응용 (Application to 2-D Page-oriented Data Optical Cryptography Based on CFB Mode)

  • 길상근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.424-430
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    • 2015
  • 본 논문은 CFB(Cipher Feedback) 모드에 기반한 2 차원 페이지 데이터의 광학적 암호화 응용 시스템을 제안한다. 광학적으로 구현된 CFB 암호화 시스템은 2 차원 페이지 데이터 암호화를 위해 자유공간 광 연결 이중 인코딩 기법을 이용한다. 또한, 제안된 방법은 기존의 1 차원 암호화키를 처리하는 CFB 방식보다 2 차원 페이지 단위로 배열된 매우 큰 암호화키를 제공하기 때문에 암호강도가 한층 더 강화된 암호화 시스템을 구현한다. 제안한 CFB 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 2 차원 페이지 데이터의 암호화 및 복호화 과정을 보여주고 오차 분석을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 제안한 CFB 방식은 기존의 1 차원 블록 방식보다 데이터 처리용량과 긴 암호화키를 가지는 강력한 광학적 페이지 암호화 시스템을 가능하게 한다.

3D입체영상 라이드 필름의 감성어휘 (Sensibility Vocabulary for 3D Stereoscopic Image Ride Film)

  • 송승근;채일진
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.120-129
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 3D 입체영상 라이드 필름에서 발현되는 사용자 감성을 규명하기 위하여 대표감성어휘를 도출하고 이들 간의 구조를 파악하는 것이다. 이를 위하여 감성관련 선행 연구를 고찰하고 3D 입체영상에 적합한 감성어휘를 수집하였다. 그 결과 206개 기초감성 어휘가 수집되었으며 이에 대하여 62명의 일반 사용자와 4명의 전문가에 의한 적절성 평가를 실시하였다. 이를 통해 77개의 감성어휘 후보를 선발 하였으며 단어 유사성을 배재하여 26개의 대표감성 어휘 후보를 선발하였다. 이를 기초로 자유연상 기법을 활용해 최종 15개의 대표감성어휘를 도출하고 감성어휘 간의 구조를 파악 할 수 있었다. 기존 감성에 대한 연구가 정지된 대상이라면 본 연구는 움직임에 대한 감성으로서 감각, 감정을 포함한 감성연구를 제안하며 향후 3D입체영상의 감성공간과 감성효과에 대한 연구로 이어질 것이다. 본 연구는 3D 입체영상 라이드 필름을 제작할 때 기초가 되는 디자인 지침을 제공할 것으로 기대된다.

휴대폰 전자파와 인체의 상호 영향 및 뼈 유사 물질 합성 연구 (Electromagnetic Interactions between a Cellular Phone and the Human Body and Synthesis of a Bone-Equivalent Material)

  • 윤용섭;김인광;전중창;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.277-290
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    • 1999
  • 유한차분 시간영역 수치해석 기법을 사용하여 휴대폰과 인체 간의 전자파 결합 현상을 시율레이션하였고, 인체 두부의 모형을 제작하기 위한 생체 뼈 유사 물질의 합성에 관한 연구를 수행했다. 휴대폰 모형을 제작 하여 자유 공간에서 안테나 반사계수 및 복사 패턴을 측정하였다. 인체와 안테나 사이의 거리를 매개 변수로 하여 안테나의 입력 임피던스, 반사계수, 복사 패턴, 효율, 그리고 인체 두부의 전력 홉수량을 계산하였다. 인 체 근접 효과에 의하여 안테나 공진 주파수가 약 12 %까지 감소되었으며, 출력이 0.6W일 때, 두부와 안테나 사이의 거리가 30mm이상 떨어져 있을 경우, l-g 평균 최대 SAR가 ANSVIEEE 안전 기준인 1.6 W /kg 이 하로 계산되었다. 뼈 유사 물질의 합성에는 에폭시, 응고제, 그리고 흑연 분말을 기본 물질로 하고, 전도도를 제어하기 위해 소량의 전도성 에폭시를 첨가하였다. 850 MHz에서 비유전율이 18.04, 전도도가 0.347로서 생체 뼈의 특성에 매우 근접하는 시료가 합성되었음을 보였다.

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환경디자인에 적용될 가상현실(VR) 시스템의 구축 방법에 대한 연구 (A Study on Building a Virtual Reality System with Environmental Design)

  • 김지영
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.12-21
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    • 2004
  • 현대사회는 정보화 사회로 모든 사람들이 빠르고 정확한 정보를 필요로 하고 있으며 이러한 정보를 신속히 받아들여 생활에 활용하기를 원한다. 또한 현실의 한정된 공간과 시간에 구애받지 않고 보다 자유로이 상상의 세계를 현실과 같이 경험하고자 한다. 디자인은 '무'에서 '유'를 만들어내는 창조적인 행위로써 '가상'(Virtual)적인 의미를 내포하고 있다. 따라서 디자인은 상상 속에 존재하는 형태나 이미지를 실제로 재현하기 위한 '가상의 현실화'(Reality of Virtuality)작업이라 말할 수 있다. 디자인 분야는 과거로부터 현재까지 컴퓨터 응용 방법들이 많이 활용되었다. 컴퓨터의 발전과 함께 디자인 과정 또한 시간적으로나 방법적으로 간편화되었고 또한 효율적으로 발전하였는데 이러한 의미에서 컴퓨터는 디자인에 지대한 영향을 미치는 하드웨어임에는 틀림이 없다. 이번 연구는 환경디자인(Environmental Design)에 적용되고 있는 컴퓨터 활용 방법에 대해 알아보고 단순한 활용에서 적극적이고 체계적인 방법으로의 모색을 통해 현실감(Presence)을 극대화하여 이를 설계에 적극적으로 도입하는 방안에 대하여 연구하고자 한다. 현재 연구가 활발히 진행되고 있는 가상현실 시스템(Virtual Reality System)을 환경디자인(Environmental Design)분야에 폭 넓게 활용하여 수준 높은 설계를 제공하고 모의실험을 통한 현실감의 극대화를 도출하고자 하며 앞으로 가상현실 시스템(Virtual Reality System)과 같은 다양한 컴퓨터 시뮬레이션 기법들이 환경디자인에 적극적으로 도입될 전망이다.

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Wireless Body Area Networks의 관련기술과 연구경향에 대한 이해 (Understanding of Technologies and Research Trends of Wireless Body Area Networks)

  • 하일규;안병철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1961-1972
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    • 2014
  • 최근 들어 정보통신기술과 의료기술의 통합에 관한 관심이 증가되면서 센서네트워크를 인체에 적용하고자 하는 WBAN(Wireless Body Area Networks)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 센서네트워크 기술은 WBAN에 이용될 수 있는 가능성을 가지고 있으나, 몇 가지 제약사항을 가지고 있다. 특히 신체의 각 센서는 신체의 각 부분을 관통하여 통신해야 할 가능성이 크므로 자유공간인 센서네트워크와는 상당히 다른 네트워킹 환경을 가진다. 따라서 WBAN에 관한 연구는 기존의 센서네트워크와는 다른 인체의 특성을 고려한 다양한 영역을 연구의 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 기존의 센서네트워크와는 다른 WBAN의 환경적인 특성을 조사하고, WBAN의 개념이 도입된 2001년 전후부터 SLR(Systematic Literature Review)기법을 이용하여 WBAN의 연구 경향을 체계적으로 조사한다. 이에는 연구 분류와 연구자의 특성 등이 포함된다. 조사 결과를 요약하고 향후 연구 과제를 전망한다.

전기자동차 무선 충전용 스파이럴 인덕터의 해석 및 설계 기법 (Analysis and Design Technique of a Spiral Inductor for a Wireless Charging of Electric Vehicle)

  • 황인갑
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.142-149
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    • 2019
  • 전기자동차를 무선으로 충전하기 위하여서는 전기에너지를 전송하기 위한 코일이 꼭 필요하다. 코일의 형태는 기본적인 원형 코일에서부터 두 코일 간의 커플링 효과를 높이기 위한 DD 형상의 코일 등 여러 종류가 있다. 하지만 코일 간 커플링이 좋은 DD 형상의 코일은 송수신 측 전력변환장치의 구조가 복잡해지는 단점이 있어 사용에 제한이 있다. 본 논문에서는 자유공간에서 2개의 코일을 이용하여 무선으로 전력을 전송할 때 제작이 편리한 스파이럴 인덕터의 인덕턴스 값을 계산하고 적절한 크기의 인턱터를 설계하는 방법을 제시하였다. 공진기에서 XLm 값이 부하저항 값과 비슷하여질 때 bifurcation 현상이 나타나므로, 이 현상이 덜 일어나도록 XLm 값을 최소부하저항 값과 같도록 선택하여 공진기에 필요한 인덕턴스 값을 계산하였다. 계산된 인덕턴스 값을 스파이럴 인덕터로 구현하기 위하여 스파이럴 인덕터에서 인덕턴스 값과 인턱터의 크기, 턴 수, 총 코일 길이와의 관계를 알아보았다. 또한, 두 개의 코일의 수평 이격에 따른 결합계수 k 값의 변화를 알아본 후 적절한 인덕터를 선정하였다.