• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.337-341
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• 2008

본 논문에서는 핀형 진동촉각 디스플레이 장치와 자이로스코프 칩을 이용한 진동 촉각 공간 마우스를 제시한다. 이 마우스는 자이로스코프 칩을 이용하여 공중에서 동작하는 공간마우스에 본 연구실에서 자체 제작한 진동촉각 디스플레이 모듈을 통합하여 위치 입력과 진동 촉각 출력이 동시에 가능한 새로운 형식의 인터페이스 장치이다. 최근 진동촉각 디스플레이의 소형화, 저전력 소모 방향으로의 발전으로 인해 마우스나 모바일 장치 등 소형 임베디드 환경에서도 사용이 가능하게 되었다. 또한 MEMS 기술로 인한 자이로스코프나 센서 기술의 발전으로 인해 이젠 마우스 같은 소형화 제품에도 소형 자이로스코프 칩을 이용하여 평면 환경이 아닌 공간상에서 사용 가능한 마우스를 제작할 수 있게 되었다. 이 진동 촉각 마우스는 자이로스코프 칩을 이용하여 손의 동작을 인식하고 그 데이터를 블루투스 통신을 통해 PC에 전달하여 포인터를 이동시킨다. 또한 마우스와 손가락의 접촉 부위에는 $2\;{\times}\;3$의 핀형 진동촉각 디스플레이 장치가 장착되어 PC 어플리케이션 상에서 포인터 위치에 따른 흑백 이미지 정보를 제공하거나 문자를 점자로 출력시켜 주는 등 진동 촉각을 통한 정보 전달을 가능하게 해준다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.463-466
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• 2006

최근 전자기기에서 시각 및 청각과 함께 촉각 디스플레이가 정보를 출력하는 중요한 수단으로 부각되고 있다. 본 논문에서는 촉각 정보 출력을 위한 소형진동촉각(vibrotactile) 디스플레이 모듈을 개발하였다. 개발한 모듈은 주파수와 진폭을 독립적으로 조절할 수 있으며 핀이 직접 피부에 자극을 주기 때문에 몸체 전체가 떨리는 기존의 진동모터보다 정밀하고 다양한 촉각 표현을 할 수 있다. 또한 고전압을 이용하는 Piezo 방식과 달리 낮은 전력으로 동작이 가능하여 휴대장치에 직접 장착할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.63-70
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• 2010

시각장애인을 위한 보조공학(Assistive Technology : AT)의 연구개발은 보행과 정보 접근을 위한 것이 대부분이고, 특히 정보커뮤니케이션을 위한 음성도서용 DAISY플레이어나, 컴퓨터 화면을 읽어 주는 스크린 리더, 저시력자용 독서확대기, 점자 및 점자정보단말기 등이 상품화되어 오늘날 많은 시각장애인들에게 필수적인 보조공학기기로 자리 잡고있다. 시각장애인들이 사용하는 보조공학은 촉각이나 청각을 이용하여 시각 기능을 대행하기 때문에 감각대행기라고도 한다. 촉각을 이용한 감각대행기인 점자디스플레이와 점자정보단말기는 점자 형성을 위한 액츄에이터로 압전 소자로 만든 바이몰프가 사용되며, 점자셀의 점자(핀)는 바이몰프의 상하 운동에 의해 형성된다. 점자 셀은 휴대용 점자정보단말기에 사용되고 있기 때문에, 소형화 및 저가격화가 관건이 되며 현재는 일본의 KGS사가 세계 점자 셀(Cell) 시장의 80% 이상을 점유하고 있다. 본 연구진은 2003년에 저가/소형 원반형 점자디스플레이를 개발하여, 세계 최초로 제품화에도 성공한 바있다. 본고에서는 일본의 점자정보단말기를 비롯한 촉각디스플레이의 연구개발에 대해 검토하고 촉각을 이용한 감각대행 제품의 하나로서, 본 연구진이 개발한 원반형 점자디스플레이에 대해 고찰한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.708-716
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• 2009

테이블 탑 디스플레이를 이용하여 만든 응용프로그램은 손을 사용함으로써 사용자에게 직관적인 인터페이스를 제공한다. 따라서 사용자는 테이블 탑 디스플레이에서 보여 지는 가상화면에서 실제 물체를 조정하는 듯한 현실감올 느낄 수 있다. 그러나 대부분의 테이블 탑 디스플레이 응용 증강현실 시스템은 시각적인 감각만을 충족시킨다는 제한사항을 가진다. 본 논문에서는 보다 현실감 있는 증강현실을 제공하기 위해 가상 객체에 충돌이 발생할 경우 객체 컨트롤 장치가 진통하게 함으로써 촉각 부분도 지원하는 다중 감각기반 인터페이스를 제안한다. 제안된 시스템은 에어하키 응용 구현을 통해 시각 및 청각적인 증강현실과 연동하여 가상환경의 충돌 정보를 무선통신으로 전송함으로써 촉각적인 증강현실을 반영함을 보인다. 본 연구에서는 시각지원과 함께 촉각지원을 추가함으로써 증강현실의 현실감을 증대시키고, 손 이외의 다른 장치를 사용하여 테이블 탑 디스플레이의 사용 환경을 확장시켜 보다 실감나는 인터페이스 환경을 제공한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권2호
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• pp.1-8
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• 2011

본 논문에서는 시각장애인에게 점자 및 촉도(점자 그림)를 거의 실시간으로 촉각정보(촉각으로 인지할 수 있는 정보)로 변환하여 제공할 수 있는 햅틱 디스플레이 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 시각장애인에게 촉각정보를 전달하는 햅틱 디스플레이 장치와 점자 및 촉도 정보를 촉각신호로 변환하여 장치에 전달하는 장치 제어 소프트웨어 프로그램으로 구성된다. 제안한 시스템의 성능평가는 10인의 시각장애인들을 통해 진행하였다. 실험결과 제안한 시스템은 기존 점자정보단말기들과 유사한 점자 인지율 및 인지속도를 제공하였다. 또한 촉도 정보를 최대 1.1초 이내에 촉각정보로 변환하여 출력함으로써 기존 점자프린터에서는 불가능한 실시간 그래픽 정보 전달이 가능하였다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제20권3호
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• pp.22-26
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• 2014

본 기술 동향에서는 햅틱 기술과 관련된 최근의 동향에 대해서 살펴보기로 한다. 특히 진동 촉각을 기반으로 한 모바일 기기용 햅틱스는 관련 연구들이 활발하게 진행 중이며 이 중에 몇 가지 연구들과 활용되는 액추에이터 등에 대한 연구들을 바탕으로 앞으로의 촉각 기반 생태계를 예측해 보고, 아울러 의료 휴대폰, 컴퓨터, 재활 분야등에서 필요로 하고 또 활용 가치가 있는 햅틱 기술들에 대해서 고찰해 보기로 한다. 최근에 각광받는 웨어러블 기기등도 내부에 다양한 센서와 액추에이터를 내장하려는 움직임이 있고, 휴대폰 등에서 진동 액추에이터를 활용하여 소리를 대체하듯 촉각 기술이 터치 스크린 기반 시장을 한 단계 발전시켜 차세대 입력 장치로 발전할 수 있는 가능성을 가늠해 볼 수 있을 것이다. 지속적인 연구를 통해 관련 분야에서 필요한 촉각 기술을 개발한다면 햅틱 연구자들이 그토록 염원하는 촉각 기반 시장의 확대 성장도 그리 오랜 시일이 걸리지 않을 것으로 기대한다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.146-150
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• 2020

4차 산업혁명에 의한 급변하는 기술 발전 과정에서 정보취약계층을 위한 보조공학기술은 종종 간과되고 있다. 본 논문에서는 차세대 보조공학기술로써 전자석 액추에이터를 적용한 촉각 디스플레이를 소개하고자 한다. 다중배열 구조의 촉각 디스플레이는 셀의 크기와 간격을 좁혀 직선과 곡선을 통해 그림, 지도, 그래픽 등을 출력한다. 이는 시각장애인들이 촉각으로 2차원 정보를 확인 할 수 있게 만들고, 기존 정보통신 기술(ICT)와 융합하여 더 많은 정보를 제공한다. STEM교육(과학, 기술, 공학, 수학)에 접근할 수 있는 교육환경을 제공할 뿐만 아니라 대중교통, 공공인프라 등 스마트시티의 다양한 분야에까지도 적용될 수 있다. 본 논문에서는 전자석 액추에이터의 연구 및 제작과정을 설명하고, 그 적용 사례를 중심으로 해당 기술이 함의하는 사회, 경제적 가치와 가능성에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.996-997
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• 2023

시각 장애인들의 시각 정보에 대한 낮은 접근성은 문화, 예술 활동에 큰 제약을 가져다 주고 있다. 실제로 시각 장애인 중 약 절반 이상이 문화, 여가생활에 만족하지 못한다고 답하였고 전시회, 미술품 감상 또는 관람 활동은 약 5%만이[1] 참여하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 한계를 극복하기 위해 시각이라는 감각의 한계를 뛰어넘어 시각 미디어를 즐길 수 있게 하는 서비스를 제작하였고, 이는 크게 웹서비스인 web view editor와 물리적인 촉각 디스플레이로 구성된다. 시각 미디어인 이미지는 8×8로 나눠 각 영역을 OpenCV 라이브러리와 K-means clustering 알고리즘을 이용하여 9 level로 분류시키고, 구분된 level에 맞게 cell의 높낮이 차이를 두기 위하여 Arduino를 통한 회전-선형 변환기를 제작했다. Arduino의 PWM 기능을 이용해 모터의 속도와 방향을 제어하며, 각 모터의 드라이버는 Arduino와 연결되어 있어 모터의 회전을 제어하게 했다. 결과적으로 본 연구에서는 cell의 높낮이 차이를 9 level로 구분하여 시각 정보를 촉각으로 수용할 수 있는 장치를 제작하였고, 이 장치를 통해 기존의 시각 장애인들이 문화 생활을 쉽게 향유하고 이를 바탕으로 창의성과 상상력을 증대시켜 더욱 밀접하게 사회와 연결되고 소통 할 수 있는 기회의 초석이 되기를 기대하는 바이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.545-550
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• 2013

본 논문은 정전기력을 이용한 마찰력 변조를 이용하여 손끝을 통한 촉각정보의 입출력을 동시 구현하는 소자를 제안하였다. 기존의 촉각소자들이 촉각정보의 입력 및 출력을 개별적으로 구현한 것에 비해 본 연구는 손끝의 수직/수평 방향 동작 인식과 질감 구현을 동시에 구현하였다는 점에서 차별성을 가진다. 실험분석을 통해 검증한 손끝 동작 인식기능은 수직방향의 클릭의 경우 0.146nF/$40{\mu}m$, 수평방향의 경우 0.09nF/$750{\mu}m$의 정전용량 변화를 통해 인식 가능하였으며, 질감 구현의 경우 정전기적 인력을 통해 마찰력을 32~152mN의 범위에서 제어할 수 있음을 확인하였다. 교류전압을 이용한 수평적 진동은 60V, 3Hz에서 최대 128.1mN의 마찰력 변조를 구현하였으며, 이는 기존 연구 대비 32% 향상을 보여준다. 본 연구는 손끝에서 정보의 입출력을 동시 구현하여 정보기기의 촉각인터페이스에 적용 가능하다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.397-398
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• 2011