• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.617-622
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• 2018

자동차, 반도체, 플랜트 등 다양한 산업현장에서 PLC(Programmable Logic Controller) 기반으로 생산자동화 시스템을 제어하여 제품 양산이 이루어지고 있다. 이에 따라 산업현장에서는 PLC를 능숙하게 사용할 수 있는 전문 인력과 PLC 교육을 위한 교육 플랫폼이 필요하다. 기존에 개발된 교육 플랫폼들의 경우 PLC를 기반으로 하여 다양한 액추에이터와 센서를 제어할 수 있다. 하지만 화면상 나타나는 생산자동화 시스템이 화면에 2D로만 나타나 현실성이 결여되기 때문에 학습 시 정확한 이해가 힘들다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하여 가상현실에서 학습이 가능한 교육용 V-Factory 시스템을 제안한다. 개발한 V-Factory 시스템은 가상 I/O 드라이버를 도입하여 다양한 종류의 센서 및 액추에이터를 제어할 수 있고, 가상현실에서 가시화된 생산자동화 시스템이 구동되는 모습을 확인할 수 있다. 또한 HMD(Head Mounted Display)를 사용하여 현실적인 PLC 시뮬레이션이 가능하다. 개발한 V-Factory 시스템을 통해 가상현실에서 효과적인 PLC 학습이 이루어질 것으로 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.133-141
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• 2006

최근 많은 착용형 컴퓨터가 개발되었지만, 아직도 입력 및 출력 관점에서 보면 사용자 인터페이스에 많은 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 EOG 감지 회로와 마커 인식에 기반한 착용형 사용자 인터페이스를 제안한다. 제안된 사용자 인터페이스에서 EOG 감지 회로는 지시 장치로 사용되는데, 눈 주위의 전위차를 감지함으로써 눈동자의 움직임을 추적한다. 사용자가 다루고자 하는 객체는 사람이 인지 가능한 마커로 표시되며 마커 인식 시스템은 카메라 영상으로부터 마커를 검출하고 인식한다. 마커가 인식되면 해당하는 객체에 대한 속성창과 마커 창이 HMD에 디스플레이되고 사용자는 원하는 속성이나 메소드를 선택함으로써 객체를 다루게 된다. EOG 감지 회로와 마커 인식 시스템을 이용함으로써 사용자는 착용형 컴퓨팅 환경에서 눈동자의 움직임만으로 객체의 조작을 손쉽게 수행할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.35-40
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• 2019

본 연구는 LTE 통신망을 사용하여, 실시간 드론 원격주행 시스템을 제안한다. 원격지에 위치한 드론을 180km 떨어진 거리에 위치한 조종자가 50msec 시간지연으로 실시간 고도와 위치, 자세를 제어하면서 조정한다. 조정자의 조정 신호에 따라 움직이는 드론의 영상과 모션 정보는 실시간으로 조정자에게 전송되어, 영상은 조종자의 HMD에서 재생되며, 모션 정보는 조종자가 탑승한 시뮬레이터를 구동하게 된다. 일반으로 드론조정은 RF 신호를 사용하여 통상 2km 이내에서 직접 조정이 가능하며, 이 이상의 거리에서는 미션 플래너를 사용하여 GPS 운행을 한다. 따라서 장거리 비행 중 발생하는 긴급 상황에 대처하는 방안은 자동 비행 종료 후, 원위치로 복귀하는 기능이 주를 이룬다. 본 연구에서는 LTE 통신을 사용하여, 비행 중인 드론의 모션과 영상을 평균 50m sec 이내로 조종자에게 전송하여, 조종자에게 실제 원격지의 드론 위에서 조정하는 것과 유사한 실감환경을 제시한다. 제안된 시스템의 검증을 위하여 대전의 드론 조종자가 강원도 인제에 위치한 드론을 조종하는 실험 결과를 제시한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.325-332
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• 2001

전징기관은 내이에 존재하며 유연한 동작과 몸의 자세 그리고 운동을 조절한다. 이 기관은 회진 가속도를 감지하는 세반고리관과 선형 가속을 감지하는 이석기관으로 구성된다. 이러한 기관의 생체 신호로부터 의사는 사람이 환자인지를 판단한다. 이 신호의 데이터를 얻기 위해서 회전의자 한쪽을 들어올려 최대 30도까지 기울인 상태에서, 회전제어하게 되는데, 이 경우 부하의 불균형으로 인한 불평형 부하를 제거하고, 생체신호의 측정을 위하여 robust제어가 요구된다. 본 연구에서는 자세조절기능에 대한 이석기관의 역할을 추구하기 위하여 탈수직축 회전자극기를 개발하였으며, 공간을 차지하고 다양한 시각패턴을 만들지 못하는 기존 시각자극시스템의 단점을 해결하기 위하여 HMD를 이용한 시각자극 시스템을 개발하였다. 더구나 노이즈에 취약한 아날로그 신호인 ENG신호의 전송문제를 해결하기 위하여 근거리 R/F 무선시스템으로 개발하였다. 이상의 제안된 시스템을 제작하고 실험한 결과를 보고하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.629-636
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• 2013

최근 정보통신 기술과 복지수준이 발전함에 따라 일반인들을 위한 여러 인터페이스 장비나 훈련 시스템들이 개발되고 있으나 발달 장애인을 위한 훈련 시스템은 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 발달 장애인이 일상생활에 잘 적응할 수 있도록 인지능력과 상황대처 능력의 향상을 위한 증강현실 기반 실시간 상황 훈련시스템을 제안한다. 본 시스템은 '음식점 서빙'이라는 주제에 기반을 두고 있다. 이 시스템은 증강현실 기술을 기반으로 훈련자에게 다양한 상황에 대한 경험을 안전하게 반복 훈련 가능하도록 한다. 훈련자는 HMD를 착용하고 훈련 공간 주위를 볼 수 있으며, 시나리오에 따른 상황 훈련을 수행한다. 본 시스템을 3개월간 특수학교에서 실시한 결과 발달 장애 학생들은 HMD 착용에 대한 거부감 없이 흥미를 가지고 훈련에 참여했으며 점차 인지속도가 빨라지고 상황대처 능력이 향상됨을 알 수 있었다. 또한 특수학교 교사들로부터 본 시스템이 교육적 효과가 매우 뛰어나다는 피드백을 받았다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.661-664
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• 2002

A control of the body posture and movement is maintained by the vestibular system, vision, and proprioceptors. Afferent signals from those receptors are transmitted to the vestibular nuclear complex, and the efferent signals from the vestibular nuclear complex control the eye movement. The postural disturbance caused by loss of the vestibular function results in nausea, vomiting, vertigo and loss of craving for life. The purpose of this study is to develop a off-vertical rotatory system for evaluating the function of semicircular canals and otolith organs, selectively, and visual stimulation system for stimulation with horizontal, vertical and 3D patterns. The Off-vertical axis rotator which stimulates semicircular canals and otolith organs selectively is composed of a comportable chair, a DC servo-motor with reducer and a tilting table controlled by PMSM. And a double feedback loop system containing a velocity feedback loop and a position feedback loop is applied to the servo controlled rotatory chair system. Horizontal, vertical, and 3D patterns of the visual stimulation for applying head mounted display are developed. And wireless portable systems for optokinetic stimulation and recording system of the eye movement is also constructed. The Gain, phase, and symmetry is obtained from analysis of the eye movement induced by vestibular and visual stimulation. Detailed data were described.

• 대한물리의학회지
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• 제15권4호
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• pp.155-161
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• 2020

PURPOSE: This study investigated the effect of a head-mounted display (HMD) based virtual reality (VR) cognitive rehabilitation program on the cognitive ability and activities of daily living in patients with mild cognitive impairment. METHODS: This study enrolled 5 mild cognitive impairment patients at the G welfare center in Gwangju metropolitan city. Patients were examined using the MMSEDS (Mini mental state examination-dementia screening). The VR cognitive rehabilitation program was applied twice a week for four weeks. The functional independence measure (FIM) and Loewenstein occupational therapy cognitive assessment-geriatric population (LOTCA-G) were compared before and after applying the VR cognitive rehabilitation program. RESULTS: Subsequent of application of the VR cognitive rehabilitation program, significant increase was observed in the LOTCA-G score. The FIM score was also perceived to increase, after the intervention, but was not statistically significant. CONCLUSION: Application of the VR cognitive rehabilitation program as a therapy is effective in improving the visual perception, and upper extremity executive ability, especially orientation, thinking organization, attention, and concentration.

• 한국게임학회 논문지
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• 제18권1호
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• pp.27-38
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• 2018

오늘날, 가상현실의 대표적 구현장치인 HMD를 활발하게 활용하는 분야는 게임이다. HMD기반 가상현실 게임의 사용자 인터페이스에 메타포를 활용한 디자인이 빈번하게 활용되고 있다. 본 연구의 목적은 새로운 매체인 HMD디바이스의 가상현실 FPS장르 게임 인터페이스에서 나타나는 메타포 유형을 도출함으로써 해당 인터페이스가 메타포를 적절히 활용하여 사용자에게 올바른 심성모형을 생성하고 있는지 사례분석을 통해 알아보는데 있다. 연구 결과 다수 인터페이스에서 공통적으로 나타나는 메타포 유형은 정보 지각 측면에서 조작, 예측, 친숙화, 물리적 세계 메타포로 나타났으며 조작 행동 측면에서는 예측성, 친숙화 메타포로 나타났다. 이는 사용자의 일반적 경험과 지식을 통한 올바른 심성모형 구축이 가능하다고 판단된다. 그 외 사용자의 실수를 방지하기 위한 안정성 메타포, 정보 공간의 정체성을 나타내는 제시 메타포의 사용이 앞으로 필요할 것으로 보인다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권8호
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• pp.1615-1620
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• 2017

VR 관련 기술들의 발달로 인하여 VR 기기의 성능이 좋아지고 보급화가 가능한 가격이 되면서 많은 사람들이 VR 기술을 쉽게 접할 수 있게 되었다. VR 드로잉 어플리케이션은 사용자에게 복잡하지 않으며 완성도가 높은 어플리케이션으로 교육 및 공연 등에 사용되고 있다. 컨트롤러를 사용하여 공간 드로잉 하는 인터페이스 방식은 사용자의 드로잉 인터페이스가 컨트롤러에 제약적이 된다. 본 연구에서는 HMD 전면부에 Leap Motion을 부착하여 HMD 전면부에서 움직이는 사용자의 손을 추적하여 곡면을 그림으로써 컨트롤러를 사용해보지 않은 사용자도 직관적으로 드로잉 어플리케이션을 사용할 수 있는 시스템을 제안하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제8권1호
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• pp.23-29
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• 2016

세월호 사건 이후, 불감증이 만연한 우리사회는 안전 교육과 재난대응 훈련에 다시 높은 관심을 가지게 되었다. 하지만 실질적으로 훈련을 하는 데는 비용도 많이 들며, 체험감을 높이는 데에는 한계가 있다. 최근 가상현실의 이점을 활용한 대안들이 콘텐츠 산업분야에서 중요시 되어 여러 콘텐츠들이 개발되고 있다. 본 논문에서는 화재 재난 대응 3D시뮬레이션 설계 시 중점적으로 적용해야 하는 부분을 살펴보고 새로운 설계안을 제안하고 설계과정을 통하여 얻을 수 있는 교육적 효과에 대해 고찰해 본다. 제안하는 시스템 설계하고 구현하기 위해서는 실제적인 3D공간제시를 위한 시스템설계, 재난 대응의 다양한 시나리오 구축, 사용자 효용성을 증대하기 위한 게임요소 적용에는 프로그램능력을 요하는 컴퓨터학과 등과 같은 IT 기반교육과 더불어 모델링 능력을 요하는 미술계 기반교육이 필요하다. 이에 본 연구에서는 제안한 시스템 설계과정을 통하여 얻을 수 있는 융합분야의 교육적 효과에 대해 고찰해 본다.