• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.1-8
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• 2017

가상현실 기기의 지연시간이 유발하는 멀미는 가상현실 대중화에 큰 걸림돌이었다. 이 지연시간을 단축하기 위하여 대부분의 HMD 기기들은 PC와 HMD의 영상 전송에 유선 케이블을 사용하고 있다. 그러나 유선 케이블은 공간상의 제약을 주어 사용자의 몰입을 방해하고 불편함을 느끼게 한다. 사용자가 가상현실에서 느끼는 몰입감을 극대화 하기 위해서는 무선 영상 전송 시스템이 필요하다. 그러나 무선 영상 전송 시스템은 유선 케이블에 비하여 영상이 전송되는데 더 긴 시간이 소모되어 지연시간이 늘어나게 된다. 이렇게 늘어난 지연시간은 사용자가 경험하는 가상현실 멀미에 악영향을 준다. 늘어난 지연시간은 예측 알고리즘을 통하여 줄일 수 있으나 긴 지연시간에 대한 예측 알고리즘은 떨림 현상을 야기한다. 이러한 떨림 현상이 사용자의 가상현실 멀미에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 예측으로 인하여 발생하는 떨림 현상이 사용자의 가상현실 멀미를 심화시키는 것을 실험을 통해 증명했다. 앞으로의 예측 알고리즘은 떨림 현상 또한 고려하여 설계되어야 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.12-16
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• 2011

In this study, we fabricated the flexible pentacene TFTs with the polymer gate dielectric and contact printing method by using the silver nano particle ink as a source/drain material on plastic substrate. In this experiment, to lower the cross-linking temperature of the PVP gate dielectric, UV-Ozone treatment has been used and the process temperature is lowered to $90^{\circ}C$ and the surface is optimized by various treatment to improve device characteristics. We tried various surface treatments; $O_2$ Plasma, hexamethyl-disilazane (HMDS) and octadecyltrichlorosilane (OTS) treatment methods of gate dielectric/semiconductor interface, which reduces trap states such as -OH group and grain boundary in order to improve the OTFTs properties. The optimized OTFT shows the device performance with field effect mobility, on/off current ratio, and the sub-threshold slope were extracted as $0.63cm^2 V^{-1}s^{-1}$, $1.7{\times}10^{-6}$, and of 0.75 V/decade, respectively.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.55-60
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• 2007

본 논문은 프로젝터를 이용한 색상 및 기하 보정기술과 영상완성(image completion)기술을 결합하여 감소현실(diminished reality, DR)을 체험 할 수 있는 시스템을 제안한다. 감소현실은 증강현실(augmented reality)과 반대되는 개념으로 실세계에 존재하는 불필요한 객체 혹은 정보를 가상으로 은닉함으로써 사용자에게 시각적 편의를 제공하는 기술이다. 기존에 데스크탑 혹은 HMD 기반의 감소현실 기술은 개발된 사례가 있으나, 프로젝션 기반의 감소현실 기술에 대한 개발 사례는 없었다. 최근 고화질, 경량의 프로젝터의 일반화와 함께 프로젝션 기반 디스플레이의 응용분야가 크게 증가하고 있음을 감안해 볼 때, 프로젝션 기반의 감소현실 기술에 대한 요구는 크게 증가할 것이다. 본 논문에서는 프로젝션 기반의 감소현실을 구현하기 위한 기술적 과제들을 해결하고 그 응용사례를 제시함으로써 프로젝션 기반의 감소현실 시스템의 필요성 및 가능성을 제시하고자 한다.

• 공기청정기술
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• 제17권4호통권67호
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• pp.39-57
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• 2004

첨단산업으로 불리는 반도체, LCD, PDP, 유기EL(OLED) 등의 생산 공정은 고도의 청정상태를 요구하며, 때문에 이들의 생산공정 중 대부분이 클린룸 내에서 이루어진다. 클린룸 내에서의 주요공정은 크게 박막형성(Layering), 노광(Photo Lithography), 식각(Etching) 등 3가지 공정으로 나눌 수 있으며, 반도체 제조공정의 경우 특별히 도핑(Doping) 공정이 추가된다. 오염물질을 함유하는 클린룸 배기는 일반적으로 산, 알칼리, Toxic(PFCs, Flammable), VOC 등으로 분류하며, 각각의 배기는 각 배기특성에 맞는 오염제어 장치를 통해, 정화된 후, 대기로 방출된다. 산, 알칼리 배기는 일반적으로 최종 단계에서 중앙집중식 습식스크러버에 의해 흡수, 중화 처리되며, VOC의 경우 농축기(Concentrator) & 축열식 열 산화장치(RTO) 설비에 의해 연소 처리된다. 하지만 CVD공정으로부터의 배기가 주를 이루는 Toxic배기의 경우, 다량의 PFCs(과불소화합물) 가스를 함유하고 있는 이유로, 대부분 클린룸 내부에 P.O.U(Point of use) 처리장치가 설치되며, P.O.U에 의해 1차 처리된 후 최종적으로 중앙집중식 습식스크러버를 거쳐 대기로 방출된다. 알칼리배기의 주성분으로는 암모니아($NH_3$), HMDS (Hexa Methyl DiSilazane), TMAH (Tetra Methyl Ammonium Hydroxide), LGL, CD 등이며 흡수액에 황산(Sulfuric Acid)용액을 공급, 중화처리하고 있다. 탄소성분을 먹이로 하는 미생물의 번식에 의한 막힘 문제를 제외하고는 큰 문제가 없다. 하지만 Toxic배기 및 산배기의 경우 처리효율이, 가스흡수 이론에 의한 계산결과와 비교할 때, 매우 저조하게 나타나는 효율부족 현상을 겪고 있으며, 이는 잔여 PFCs 가스성분 및 반응에어로졸, 응축에어로졸 등의 영향으로 추정하고 있다. 최근 Toxic 배기의 경우, P.O.U 설비를 Burn & Wet type으로 변경하여, 배기 중 PFCs 및 반응에 에어로졸($SiO_2$)의 농도를 원천적으로 감소시키는 노력이 진행 중이다. 산배기의 경우, 산결로 현상에 의한, 응축에어로졸이 문제가 되고 있으나 내식열교환기(Anti-Corrosive Heat Exchanger), 하전액적스크러버 시스템(Charged Droplets Scrubber System), Wet ESP(Wet Electrostatic Procipitator) 등의 도입을 통해 문제해결을 위한 노력을 경주하고 있다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.19-28
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• 2017

최근 VR(Virtual Reality) 기술을 기반으로 하는 다양한 형태의 가상현실 콘텐츠가 개발되고 있다. 하지만 빠른 속도로 발전하고 있는 가상현실 디바이스 기술에 비해 이러한 디바이스를 적극적으로 활용하는 가상현실 기반 게임 콘텐츠 개발은 부진한 편이다. 본 논문에서는 가상현실 기술을 기반으로 하는 디바이스 중 사용자의 접근성이 높은 HMD(Head Mounted Display) 부착형 모바일 기기를 활용하여 가상현실 노래방을 두 가지 형태의 서로 다른 가상현실 재현방법론(실사기반의 3D 가상현실 공간 생성과 실사기반의 $360^{\circ}$ 영상 방식)으로 개발하고 이에 대한 사용자의 사실감과 몰입감에 대하여 사용자 테스트를 통해 비교 결과를 제시한다. 본 연구진은 논문의 비교 결과가 향후 모바일 기반 가상현실 콘텐츠 개발시 개발 지침으로 활용될 것으로 기대한다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권5호
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• pp.474-490
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• 2017

Since the recent slowdown in the smartphone market, studies for wearable devices are briskly being carried out to find new markets, such as virtual reality devices. In this paper, a head-mounted display (HMD) which provides expanded virtual images before human eyes by enlarging images of a small display was designed, and the tolerance analysis method for a focus-adjustable HMD based on afocal optical systems was studied. There are two types of HMDs: a see-through type that allows the user to view the surroundings, and a see-close type where the user can only view the display screen; the former is used in this study. While designing the system, we allowed a lens within the system to be shifted to adjust its focus from +1 to -4 D (diopters). The yield of the designed systems was calculated by taking the worst-case scenario of a uniform distribution into account. Additionally, a longitudinal aberration was used rather than MTF for the tolerance analysis with respect to system performance. The sensitivity of the designed system was calculated by assigning a certain tolerance, and the focus lens shift was calculated to adjust the image surface variations resulting from the tolerance. The smaller the tolerance, the more expensive the unit price of the products. Very small tolerances may even be impossible to fabricate. Considering this, the appropriate tolerance was assigned; the maximum shift of the focus lens in which the image surface can be adjusted was obtained to find the changes in aberration and a good yield.

• 문화기술의 융합
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• 제5권2호
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• pp.345-353
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• 2019

비디오 씨쓰루 HMD(VSHMD)는 HMD 전면에 장착된 카메라를 통해 실세계 영상을 획득하여 이를 HMD의 디스플레이를 통해 실시간으로 출력하는 장치로서 혼합현실, 증강현실, 가상현실 구현 도구로 활용된다. 최근 카메라 및 디스플레이 기술이 급속히 발전하면서 VSHMD의 성능이 빠르게 향상되고 있으나 아직까지 VSHMD가 갖는 여러 기술적, 인간 요소적 문제들이 해결되지 못하고 있다. 본 논문은 지금까지 수행된 선행 연구 결과들을 시야각(FOV), 디스플레이 해상도, 영상지연, 시점차 등의 주요 설계 요소별로 정리하였다. 그리고 성공적인 VSHMD 개발을 위해 극복해야 할 인간요소 관점의 주요 연구주제들을 조사하였다. 이를 근거로 VSHMD의 설계, 개발 및 VSHMD 응용 서비스를 개발할 때 중요하게 다뤄야 하는 기술적 이슈들을 제시하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.258-270
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• 2021

이 연구는 치의학 교육을 위한 부정교합 진찰용 가상현실 시뮬레이션의 적용 효과를 검증하기 위한 것이다. 부정교합 진단을 위해서는 치아모형을 사실적인 수준으로 만들어야 하며 이렇게 개발된 치아모형을 손으로 쥐고 상세하게 관찰할 수 있어야 한다. 이 연구에서는 치의학 가상현실 시뮬레이션을 만들기 위한 4단계 모델링 절차를 적용했다. 또한 이렇게 개발된 가상현실 시뮬레이션이 학습자의 숙달수준에 따라서 어떻게 지각되는가를 확인하기 위해서 HMD를 착용하고 진단을 하도록 했다. 이 연구에는 치의학전문대학원 재학생 3학년(29명), 4학년(29명), 치의학 전공의(28명)이 참여했으며, 두 가지 증례에 대한 진단활동을 통해서 과제부하와 사용용이성을 측정했다. 과제부하에 대한 검증에서 3학년이 전공의보다 더 많은 정신적 요구량과 당혹감을 지각하고 있었다. 이 결과는 시뮬레이션을 사용할 때 숙달수준에 따라서 지각하는 과제부하가 달라지고 있음을 보여주는 것이다. 반면에 사용용이성(구강모형의 조작, 오류수정, 오류인식)에서 4학년이 전공의보다 더 높은 용이성 지각을 보여줬다. 이 연구를 통하여 전문 훈련용 가상현실 시뮬레이션의 개발을 위한 함의점을 논의하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.1067-1073
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• 2021

가상 환경 속의 참여자는 가상 객체와의 상호작용을 통해 실제와는 다른 몰입감과 인지적 경험을 하게 된다. 최근에는 누구나 쉽고 저렴하게 가상 환경을 경험할 수 있는 스마트폰 기반의 머리 착용형 디스플레이(HMD)들과 광시야각의 고품질 HMD들도 폭넓게 상용화되고 있다. 하지만, HMD의 근본적 수렴-초점조절 불일치 구조와 현실 세계에서 학습된 인지 차이로 인한 어지러움, 메스꺼움 등의 부작용은 여전히 극복해야 할 문제로 남아 있다. 본 연구는 여러 인지 차이 요인 중 가상 객체와의 상호작용에 중요한 일관된 크기 인지에 초점을 두고 있다. 실제 환경에서 물체의 크기 인지에 영향을 주는 시각도가 가상 환경에서도 주된 요인인지 검증하고, 그 시각도와 가상 객체 크기 인지에 도움을 주는 환경 구성 요소인 그림자와 격자 표현과의 관계를 분석한다. 회귀 분석 결과 시야각이 작은 HMD 환경에서 시각도는 크기 인지에 영향을 미치며, 그림자와 격자 표현도 크기 인지와 유의미한 결과를 얻었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.11-20
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• 2016

본 논문은 모바일 기반 양안식 HMD 기기를 사용하는 마커기반의 증강현실 시나리오에서 단안영상으로부터 삼차원 입체영상을 생성하는 효과적인 기법을 제안한다. 모바일 기기의 단안카메라로는 좌안과 우안에 대해 정확한 양안시차를 제공하는 양안영상을 생성할 수 없기 때문에, 기존의 양안식 증강현실 시스템에서는 좌안과 우안에 동일한 실세계 영상을 제공하여 입체감과 몰입감이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 마커기반의 증강현실 시나리오에서 대부분의 사용자들이 마커를 주시한다는 가정 하에, 기존 방법에 비해 높은 입체감과 시각적 편안함을 제공하는 단안카메라 기반 3차원 입체영상 생성기법을 제안한다. 마커와 카메라의 3차원 자세정보를 통해 단안영상을 3차원 공간상에 나타내고, 사용자의 좌안과 우안에 해당하는 가상의 두 카메라를 통해 단안영상의 마커영역과 마커 위에 증강될 가상물체에 대해서 시차를 계산한다. 마커 이외의 영역은 블러 효과를 적용하여 선명도를 낮추고 양안식 HMD를 통해 입체 콘텐츠를 감상할 때 발생하는 시각적인 피로를 감소시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법으로 생성된 3차원 입체영상이 기존 방법에 비해 높은 입체감을 제공하는지 여부를 세 가지의 사용자 실험을 통해 평가하였다. 실험결과, 본 논문에서 제안하는 방법이 기존방법에 비해 높은 입체감을 제공하고 시각적인 피로가 크지 않는다는 것, 사람의 시차와 동일한 스테레오 카메라를 통해 촬영된 영상과 유사한 현실감을 사용자에게 제공한다는 것, 그리고 영상블러를 통해 사용자의 시각적인 피로도가 감소되었다는 사실을 확인하였다.