• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.31-43
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• 2022

최근, 메타버스는 다양한 분야에 적용될 수 있는 플랫폼으로서 그 영역을 급격히 넓히고 있다. 특히 다수의 사용자가 3차원 공간에서 상호작용 할 수 있는 기능은 VR/AR 기반의 교육 콘텐츠를 더욱 진보된 개념으로 활용할 수 있도록 해준다. 공학교육 특성상 3차원 물체를 기반으로 이루어지는 경우가 많다. 3차원 물체의 경우 2차원 동영상이나 문서를 통하여 설명하기 어렵고, 물체가 변하는 과정이 포함될 경우 더욱 표현이 어려워진다. 메타버스의 3차원 공간은 실시간 렌더링을 기반으로 하여 이러한 어려움을 개선해 줄 수 있다. 공학교육의 또 다른 특징은 실제 눈에 보이지 않는 요소가 많다는 점이다. 전자기장, 자기장, 힘 등 물체의 움직임에는 관여하나 눈에 보이지 않기 때문에 학습 난이도를 높이는 주된 이유가 된다. 이러한 문제 또한, 메타버스 공간에서 시각적으로 표현이 가능하기에 학습에 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서는 공학교육을 위한 메타버스 플랫폼 구축 결과와 이를 기반으로 제작된 실시간 강의 콘텐츠를 설명하고, 적용한 결과와 강의 평가에 대해 다룬다. 총 9개의 메타버스 콘텐츠를 활용한 강의가 진행되었으며, 90%의 긍정적인 강의 평가 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.152-157
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• 2008

인간은 감정을 인지하는데 있어 시각을 많이 사용한다. 인간은 감정을 인지하는데 있어 시각을 많이 사용한다. 빛에 의해 물체를 지가하며 색채의 한가운데 살아간다. 그만큼 색채는 우리 생활과 매우 밀접하게 관련되어있어 많은 시각정보 중에서도 색채에 대해 민감하게 받아들인다. 그래서 감정을 색채로 표현한다면 직관적으로 받아들일 수 있다. 본 논문은 색상과 감정 간의 관계연구를 통한 색상을 이용한 감정표현을 목적으로 한다. 정서를 동그라미 모형으로 표현한 Plutchik의 정서동그라미와 색상을 동그라미 모형으로 표현한 모세스 해리스의 해리스1은 기준 축을 중심으로 결합하여 다른 감정을 찾아내거나 색채가 만들어지기 때문에 색상과 감정 간의 관계연구를 하는데 사용하였다. 두 모델의 유사특징을 이용해 Plutchik의 정서동그라미에서 기본이 되는 감정을 선택해 비슷한 느낌과 특정을 가지는 색상을 모세스 해리스의 해리스1에서 찾아 감정을 매칭 시키는 방법으로 색상환을 이용해 감정을 표현한다. 색상과 감정 간의 매칭 만족도를 알아보기 위해서는 감정의 자극이 계속적으로 들어와 많은 감정의 변화를 실시간으로 확인할 수 있어야 한다. 비행슈팅 게임은 여러 가지 감정의 자극이 계속적으로 들어오고, 실시간으로 감정의 변화를 확인할 수 있기 때문에 본 연구를 적용하기에 적합하다. 따라서 비행슈팅게임의 캐릭터 색상으로 적용해보았다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.188-195
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• 1999

fMRI의 신호는 매우 다양한 종류의 선호들이 혼합된 상태이며 , 비록 몇 가지의 요소에 대해 모델링하여 그 선호 형태를 추측할 수 있으나 모든 신호를 정확하게 분리하여 뇌신경의 활성화를 반영하는 신호만을 선택적으로 알아 내기는 어려운 일이다. 또한 뇌와 신체의 생리적 현상으로 발생하는 잡음뿐아니라 움직임이나 계기의 잡음은 fMRl의 데이터 분석을더욱 어렵게 한다. 따라서 실제 뇌신경의 활성화를 정확히 나타내는 참고데이터(reference data)를 선택하는 것은 힘든 일이며, 뇌신경의 활성화를 반영하는 의미 있는 여러 신호 형태에 대한 분석은 현재 fMRl의 후처리 (post-processing) 분석 방법에서 하나의 연구 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 prioriknow­-ledge 혹은 참고 데이터가 필요 없는 분석 방법인 Independent Component Analysis (lCA) 를 이용하여 fMRI선호를 분석하였다. ICA는 현재 많이 사용되고 있는 상관 분석 방법에 비해 신호의 형태를 분석하는 데에 보다 효과적일 수 있으며, 지연된 반응 형태를 갖는 신호나 움직임에 의한 신호의 패턴을 분리하여 분석할 수 있다. 한편, ICA만으후 fMRl의 신호에 따라 분석이 효과적이지 못한 경우 Principal Component Analysis(PCA) threshold, wavelet spatial f filtering, 부분적 영상 분석 방법들을 ICA전에 수행 함으로써 보다 효과적인 분석을 수행할 수 있다. ICA는 fMRl 신호의 형태 분석에 효과적인 방법이라고 생각하며, 데이터의 자유도를 감소 하기 위해서는 선 필터링 (pre-filtering) 방법들이 적용될 수 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제10권2호
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• pp.89-97
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• 2006

목적 : 자기공명영상 화질을 평가하는 팬텀으로서 코일 장착도구가 내장된 새로운 형태의 팬텀을 개발하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상 화질평가항목인 절편 두께 정확도, 공간 분해능, 대조도 분해능, 기하학적 정확도, 절편 위치 정확도, 영상강도 균일성, 고스트 신호 백분율, 신호대잡음비 등 총 8개의 사양을 가진 팬텀을 고안하였다. 팬텀의 코일 장착을 위한 장치가 팬텀 표면에 설치 되었다. 개발된 팬텀의 임상적용가능성을 알아보기 위하여 6개의 다른 종류의 자기공명영상기기를 사용하여 영상을 습득하였고 이들 화질이 평가되었다. 결과 : 사용된 모든 자기공명영상기기에서 영상평가에 문제가 없는 영상을 보여주었고 그들의 평가결과는 일부 평가항목에서 실측치와 비교하여 적절한 값 범위에 있음을 확인하였다. 코일장착도구를 사용하여 팬텀을 두부용 코일 안에 설치하는 데 문제가 없음을 확인하였다. 결론 : 본 논문에서 개발된 팬텀은 자기공명영상 화질을 평가하는 데 있어 그 임상적용 가능성이 있음을 보여주었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1035-1043
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• 2019

본 연구의 목적은 1.5 T와 3.0 T 비 인두 MRI 검사 후 SNR과 CNR을 평가하여 최적의 Tesla를 알아보고자 하였다. 총 30명의 PACS로 전송된 Nasopharynx MRI검사 환자를 무작위로 선택하여 본 연구에 적용하였다. 데이터 분석에 사용된 장비로는 1.5 T, 3.0 T MRI 장비를 이용하였다. 분석 방법으로 T1 WI과 T1 지방소거 영상에서 각 Tongue, Spinal Cord, Masseter Muscle, Fat, Parotid Gland, Tumor의 조직에 대하여 일정한 관심영역을 설정하고 SNR와 CNR을 평가하였다. 6가지의 조직에 대하여 정량적 분석으로 SNR과 CNR을 평가하였고, 정성적 분석으로 균일한 지방소거, 자화 감수성 인공물에 대한 영상의 질을 4점 척도로 측정하였다. 본 데이터 분석의 통계적 유의성은 독립표본 T검증과 Wilcoxon Signed Ranks사용하였으며, p 값이 0.05이하일 때 유의성을 두었다. 본 실험에 대한 정량적 평가 결과 T1 WI 과 T1 지방소거를 1.5 T와 3.0 T를 비교했을 때 T1 WI에 대한 3.0 T가 평균 SNR(124.75±), CNR(118.91±)로 정량적 분석에서 SNR과 CNR값이 1.5 T평균 SNR(73.15±), CNR(60.59±)에 비해 높게 나타났다. 또한 T1 지방소거에서 3.0 T가 평균 SNR(101.10±), CNR(81.24±)로 1.5 T의 평균 SNR(78.47±), CNR(65.70±)에 비해 높게 나타났다. 정성적 분석으로 균일한 지방소거, 자화 감수성 인공물에 대하여 4등급으로 평가했을 때 1.5 T 장비가 높은 점수를 얻었다(p<0.05). 결론적으로 두 기기에 대한 데이터 분석 결과 정량적 평가부분 에서는 3.0 T 장비가 높게 나타났고 정성적 평가 부분에서는 1.5 T가 높게 나타났다. 따라서 각 장비에 대한 장단점을 고려할 때 상호보완적으로 장비를 선택하여 환자에게 적용한다면 최적의 정보를 제공할 것이라고 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권1호
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• pp.36-42
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• 2005

목적 : 위상 배열(phased array) 코일의 sensitivity profile을 추정하는 알고리즘을 제시하고, 이로부터 위상 배열 코일 영상에서 나타나는 밝기 비균등성 문제를 해결하고자 한다. 대상 및 방법 : 코일의 sensitivity profile을 추정하기 위해, 우선 그 영상을 여러 각도에 대해 회전을 시켜가면서 projection 데이터를 얻는다. 영상의 해부학적인 구조, 즉 고주파 성분을 제거하기 위해, 앞에서 구한 projection 데이터에 적절한 curve fitting을 적용하여, projection profile을 부드럽게 변하는 곡선으로 만든다. Fitting된 projection profile에 filtered back projection 알고리즘을 적용하면, 원하는 코일의 sensitivity profile을 얻을 수 있다. 추정된 코일의 sensitivity profile 정보를 이용하여 획득한 위상 배열 코일 영상의 밝기를 균등화시킨다. 제안된 알고리즘은 각각, 8채널 및 4채널 위상 배열 코일을 사용하여 얻은 phantom과 사람 뇌 영상에 대해 적용해 봤다. 결과 : 알고리즘의 성능을 측정하기 위해, 본 알고리즘으로부터 얻어진 결과와 단순히 위상 배열코일 영상에 sum-of-square를 취하여 얻어진 결과의 밝기 균등성을 서로 비교해 보았다. 이때, 본 알고리즘으로부터 얻어진 영상의 밝기 균등성이 sum-of-square의 경우보다 더 높음을 확인할 수 있었다. 정량적으로는 밝기 변화량이 제안한 알고리즘에 의해 $13.1\%$에서 $6.1\%$로 감소되었다. 결론 : 제안한 알고리즘은 위상 배열 코일로부터 얻어진 영상의 밝기 비균등성을 효과적으로 보정할 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권4호통권316호
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• pp.55-60
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• 2007

3.0 T 이상의 고자장 MRI의 경우 특히 body 영상에서는 전자기파의 특성상 피촬영체 내부의 자장 불균일도가 매우 심하여 부분적으로 SAR(Specific Absorption Ratio)가 인체 허용치 이상으로 높아지는 경우가 있다. 본 연구에서는 3.0 T Body MRI에서 이와 같은 문제점을 극복하기 위한 병렬전송 고주파 코일 (parallel-transmission radio frequency coil)의 element 구조와 동작 방법을 최적화하고 FDTD 시뮬레이션을 통하여 유용성을 검증토록 하였다. 이를 위해 3가지 형태의 전송 고주파 코일 element에 대하여 여러 가지 parameter를 실험 및 시뮬레이션을 통해 비교하였으며 각각의 element에 독립적으로 공급되는 고주파 펄스는 코일 내부의 피촬영체에 적절한 자장의 크기와 초소의 SAR를 가지면서 자장의 균일도를 향상시키는 방향으로 최적화하였다. 예로 3.0 T Body MRI에서 $25cm{\times}8cm$ 코일 요소를 12 채널로 구성하는 방식의 경우 최적화 이전에는 70% 이상의 자장의 불균일도를 보인 반면 최적화 후에는 26% 이하로 개선시킬 수 있었다. 따라서 본 연구에선 제안된 코일구조는 (초)고자장 MRI에도 유용하게 적용될 것으로 판단된다.

• 공연문화연구
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• 제37호
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• pp.365-389
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• 2018

본 연구의 목적은 그동안 이론적 또는 경험적으로만 연구되어왔던 미카엘 체홉(Michael Chekhov, 1891-1955)의 연기 테크닉을 과학적으로 탐구해 보는 데 있다. 특히 체홉 연기 테크닉의 바탕이자 핵심이라고 할 수 있는 '상상(imagination)'과 그의 독창적인 테크닉인 '심리적 제스처(Psychological Gesture)'에 대해 인지심리학의 관점에서 연구하고자 한다. 체홉이 모든 연기 작업의 기반으로 삼았던 '상상'은 현재 감각기관이 전달하지 않는 대상의 심적 표상을 의미하는 것으로 인지심리학에서는 이를 '심상(imagery)'이라고 일컫는다. 따라서 본 연구는 심상의 정의로부터 출발하여 심상의 특징과 종류를 간략하게 살펴보고, 체홉의 주장처럼 상상을 통해 연기 훈련을 하는 것이 가능한지를 과학적으로 입증해 보았다. 심상의 유효성을 입증하기 위해서 이론적 증거-기능 등가성 가설(functional equivalence hypothesis), 심리신경근 이론(psychoneuromuscular theory), 상징학습 이론(symbolic learning theory), 심리생리적 정보처리 이론(psychophygiological information processing)-와 실험적 증거-대뇌혈류(cerebral blood flow)나 사건 관련 전위(event-related potential)의 측정, fMRI(functional magnetic resonance imaging) 또는 PET(positron emission tomography)를 이용한 연구-를 모두 살펴보았다. 그 결과 심상은 지각과 기능적으로 동일하며, 심상을 이용해 인지 과제의 수행을 향상시키는 것이 가능함을 알 수 있었다. 또한 심상을 통해 신체적 변화가 심리적 변화(느낌)를 이끌어 낼 수 있다는 것을 입증하여 심리적 제스처 또한 과학적으로 유효함을 확인할 수 있었다. 이상의 연구로 미루어보아, 체홉은 그의 경험에 근거하여 연기 테크닉을 발전시켰지만, 과학적으로도 그의 테크닉은 유효성을 가진다고 판단할 수 있을 것이다. 비록 미흡하나마 본고에 의해 체홉의 연기 테크닉이 과학적으로 탐구되고 객관적 효용성이 입증되어 보다 많은 연기자 혹은 연기를 공부하는 학생들이 그의 테크닉을 '과학적으로' 이해하는 데 도움이 되길 기대해 본다.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.57-65
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• 2018

BLE 또는 Wi-Fi 기반 지문인식과 같은 기존의 RF 신호 기반 실내 위치인식 기술은 RF 신호의 불안정한 수신 신호 세기로 인해 소규모 실내 환경에서도 작지 않은 오차를 발생시키며 공항, 백화점과 같은 대규모 실내 환경에 적용하기가 어렵다. 이 논문에서는 RF 신호보다 안정적인 신호 강도를 갖는 자기장 신호를 이용한 실내측위 시스템을 제안한다. 유사한 자기장 값이 같은 실내 공간에 여럿 존재하지만, 사용자의 이동이 계속됨에 따라 자기장 신호는 고유 시퀀스를 가지게 된다. 본 논문에서는 시간에 따라 변화하는 센서 데이터 시퀀스를 인식하는 데 효과적인 순환 신경망 (Recurrent neural network, RNN)이라 불리는 심층 신경망 모델을 사용하여 사용자의 현재 위치와 이동 경로를 추적한다. 제안된 신경망 기반의 지자기 실내측위시스템의 평가를 위해 약 $94m{\times}26$ 크기의 교내 테스트베드에서 자기장 맵을 구축하고 자기장맵으로부터 추출한 다양한 이동 경로와 위치 정보를 이용하여 RNN을 학습한 결과, 테스트베드에서 제안된 시스템은 평균 1.20 미터의 테스트 측위 오차를 달성할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.161-169
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• 2011

본 연구는 입체적 분포를 형성한 시각신경계에 대하여 MRI 시스템의 경사자기장으로써 하나의 스캔 대상단면을 3차원 형태의 여러 방향으로 향하게 하는 다중사위 스캔각도의 변화에 관하여 실험하였고 기존의 단순각도 사방향 검사방법과 비교 고찰 하였다. 입체적 분포를 이루는 뇌의 시각신경계에 대하여 MR 시스템의 경사자기장으로써 국내 정상 성인을 대상으로 시각신경의 사위영상화를 위한 기존의 사위(시상-관상단면) 스캔방법과 다중사위(시상-관상-횡단면) 스캔각도의 변화를 실험하였다. 그 결과 다중각도를 이용한 사위스캔 방법이 기존의 스캔방법에 비해 더 넓은 영역의 해부학적 정보를 나타내는 것을 영상으로 확인하였다. 또한 시각신경을 명료하게 나타내기 위해서는 영상단면두께와 펄스시퀀스의 선택도 고려되어야할 것으로 확인 되었다.