• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제14권4호
• /
• pp.1738-1756
• /
• 2020

To improve the accuracy and realism of the virtual surgical simulation system, this paper proposes an optimized mass-spring model with shape restoration ability based on volume conservation to simulate soft tissue deformation. The proposed method constructs a soft tissue surface model that adopts a new flexion spring for resisting bending and incorporates it into the mass-spring model (MSM) to restore the original shape. Then, we employ the particle swarm optimization algorithm to achieve the optimal solution of the model parameters. Besides, the volume conservation constraint is applied to the position-based dynamics (PBD) approach to maintain the volume of the deformable object for constructing the soft tissue volumetric model base on tetrahedrons. Finally, we built a simulation system on the PHANTOM OMNI force tactile interaction device to realize the deformation simulation of the virtual liver. Experimental results show that the proposed model has a good shape restoration ability and incompressibility, which can enhance the deformation accuracy and interactive realism.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제47권3호
• /
• pp.293-302
• /
• 2020

이 연구의 목적은 가상현실 시뮬레이션을 이용한 소아환자 치아우식 진단 경험에 대한 설문조사를 통하여, 임상 실습 전 단계의 치의학 전공 학생들을 대상으로 소아치과적 교육에서의 활용 가능성을 평가하는 것이다. 소아 환자 모델로 유치열기의 5세 여아를 개발하였고, 가상현실 속 진단을 위한 치아 우식 모델을 제작하였다. 치의학 전공 학생들은 15분에 걸친 치아 우식 진단 시뮬레이션을 경험한 뒤, 설문지를 통하여 프로그램 사용 경험을 통한 실재감 및 응용 가능성을 평가하였다. 그 결과, 가상실재감과 외양 평가에서 높은 점수를 얻었다. 또한, 가상현실을 통한 치아 우식 진단 시뮬레이션은 임상 실습 전, 후의 학년, 성별, 가상현실 체험 경험의 유무에 따른 유의미한 차이가 없다는 설문 결과를 얻었다. 이 프로그램을 지속적으로 발전시킨다면, 치의학 교육 분야에 응용 가능성이 높아질 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.73-86
• /
• 2012

본 연구는 대학에서 경영 시뮬레이션 게임을 활용하는 교과과정의 도입과 운영을 위한 적합성을 높이기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위해 국내 기업, 기업체 교육기관, 국내외 대학의 활용실태와 수요자인 대학생의 수요를 조사하고 분석하였다. 분석에 기초하여 경영시뮬레이션게임을 적용한 교과모형을 경영대생 대상과 공대생 대상으로 설계하였다. 연구 방법으로는 문헌연구를 통해 연구동향을 확인하고, 국내 기업과 기업체 교육기관의 현장 전문가에 대한 면담조사를 실시하였으며, 국내외 대학의 활용실태를 강의계획서 조사를 통해 분석하였다. 결과로는 소수의 대학과 기업체들이 경영시뮬레이션게임을 부분적으로 실습하는 일부 교과목을 단기간으로 실시하고 있었다. 관련 연구단체가 전무하고 국내 기업의 경영상황과 운영 현실을 반영한 교육콘텐츠들이 상대적으로 부족한 실정이었으나 대학생 수요자의 기대가 크고 현장에서 새로운 경영교육 도구로써 활용성과를 확인하였다는 의의를 갖는다. 연구결과는 대학의 경영학 실습수업과 기업체 직원교육의 교육과정 운영에 사용이 기대된다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제11권9호
• /
• pp.15-20
• /
• 2020

소프트웨어가 국가의 혁신 및 성장, 가치 창출에 핵심 요소가 되고 있고, 이에 소프트웨어 관련 교육은 필수적인 상황이다. 공학 교육에 대한 수행방법 가운데 하나로, 실행이 어려운 상황에 대하여 유사한 환경에서 교육할 수 있는 가상 시뮬레이션을 통한 교육이 다양하게 이루어지고 있다. 최근 생산 현장에 스마트팩토리의 구축이 확산되고 있고, 비전 시스템을 활용한 제품 검사가 수행되고 있다. 그러나 비전 시스템에 대한 운영 기술의 부족으로 많은 어려움을 겪고 있으나, 비전 시스템 교육을 위한 시스템 구축에 많은 비용이 필요하다. 본 논문에서는 컴퓨터와 물리엔진의 카메라 기능을 융합하여 영상을 추출하고 전송할 수 있는 교육용 가상 시뮬레이션 모델을 제안한다. 제안 모델의 실험 결과 평균 35.4FPS로 30Hz 이상의 이미지 생성이 가능하며, 22.7ms의 시간으로 이미지를 송수신할 수 있어, 교육용 가상 시뮬레이션 교육 환경에서 활용할 수 있을 것이다.

• 실천공학교육논문지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.23-29
• /
• 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.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제9권11호
• /
• pp.339-344
• /
• 2020

코로나19 상황에서 교육산업은 4차 산업혁명의 핵심기술을 기반으로 다양한 지능 정보기술을 도입함으로써 기존의 이러닝(e-Learning)에서 한 단계 진화한 '에듀테크' 개념을 정리하고 다양한 컨텐츠를 통하여 확산시키고 있다. 한편, 각종 산업은 기존의 비즈니스에 새로운 기술의 적용을 통하여 신산업을 창출하고 있으며, 새롭게 나타나는 문제를 해결할 수 있는 기존의 전통적인 ICT 기술과 산업 비즈니스를 이해하는 인력의 양성을 필요로 하고 있다. 그러나, 기존의 단방향 지식전달의 고전적인 이러닝 또는 일부 대화형을 구축한 양방향 소통체계로는 이러한 인력을 양성하기 위한 콘텐츠를 구축하기에 어려움이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 기존의 양방향 소통체계를 기반으로 교육자가 실시간으로 학습자와 소통하며 문제해결형 교육을 진행할 수 있는 협동형 이러닝 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 그 결과, 콘텐츠에 대한 프레임과 프로토타입 개발을 통하여 수업에 일부 적용하고, 교수자 및 학습자의 효용성 분석을 통하여 실제 수업에 적용하기 위한 시뮬레이션 기반 협동형 콘텐츠로써 적합함이 나타났다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제12권10호
• /
• pp.45-53
• /
• 2021

교육 장소에서 실제 수업하거나, 시뮬레이션 환경에서 교육하는 방법에 대한 방향이 제시되고 있다. 4차 산업혁명 이후에 다양한 분야의 산업 발전이 이루어지고 있고, 특히 IoT와 관련된 교육이 실행되고 있는 실정이다. 제안 모델은 3D 환경에서의 시뮬레이션 시스템을 응용하여 큰 비용 없이 다양한 IoT 시스템을 간접적으로 구축하여 교육할 수 있는 모델로서, 아두이노 플랫폼을 기반으로 가상 리모트 IO를 구현하였으며, 이를 통하여 교육을 위한 시스템 구축비용의 경감과 시스템을 간접적으로 구축하여 학습할 수 있는 모델이다. 또한 교육과 관련된 콘텐츠들을 다양하게 실습할 수 있다. 테스트 코드를 작성하여 실제 시스템과 가상의 시스템과의 동작 일치성을 확인하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.77-85
• /
• 2001

가상교육은 사회 전역에서 새로운 교육 수단으로서 그 위치를 넓혀 가고 있다. 가상 연수원, 가상 대학 등 많은 가상교육 기관들이 새롭게 생겨나고 있으며, 인터넷 관련 기술의 발달에 따라 원활한 가상교육을 지원하는 새로운 시스템들도 등장하고 있다. 그러나 처음에는 아무런 문제없던 시스템도 학습자와 컨텐츠가 증가할수록 점차 속도가 느려지게 되고 많은 문제점들이 발생하게 된다. 하드웨어 장비 업그레이드를 통해 이러한 문제점을 해결할 수 있지만 이는 매우 많은 비용이 소요되며 불필요한 시스템 자원의 낭비가 아닐 수 없다. 따라서 본 논문에서는 가상교육 지원 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 모색해 보고자 다양한 상황 아래에서 시뮬레이션을 통해 서버의 성능을 테스트하고 그 개선 방안을 찾아보았다. 비록 단편적인 시뮬레이션이긴 하지만 이러한 개선 방안을 기초로 하여 서버 프로그램을 수정 보완한다면 충분한 성능 향상을 기대할 수 있을 것이며 원활한 가상교육을 위한 자료로서도 충분한 가치가 있을 것이다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제9권1호
• /
• pp.669-678
• /
• 2023

본 연구는 'ICT를 활용한 구체적 사회복지교육은 무엇이며, 이러한 교육은 교육적 효과성이 증명되었는가?'를 검증하고자 하였다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 DBPIA, Kiss, EBSCO를 기반으로 사회복지교육, social work education, ICT, computer simulation, virtual reality or augmented reality 등의 키워드로 2016년 1월부터 2022년 7월까지의 논문을 검색하였다. 국내 database에서는 관련논문이 검색되지 않았으나 EBSCO를 통해 총 75편의 논문이 검색되었다. 이를 3가지 기준을 통해 선별하여 총 13편의 논문이 본 연구분석에 활용되었다. 이렇게 선별된 논문을 다음의 9가지 기준으로 내용분석하였다: 연구국가, 교육대상(학부/대학원생 등), 교육목표, 교육내용, 적용된 교육이론, 교과목명 또는 유형(교과/비교과형태), 평가방법, 평가결과와 활용된 소프트웨어나 관련기기. 연구 분석결과, VR, Second Life, PeopleSIM, 자체개발 앱 등을 통해 사회복지교육을 진행하였고 대부분의 연구에서 몰입감, 학생 만족도, 지식향상 등의 효과성이 증명되었다. 이를 바탕으로 국내에 거의 전무한 사회복지교육에서 ICT의 활용 가능성에 대한 대안을 제시하였다.

• 한국간호교육학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.234-246
• /
• 2023

Purpose: This study aimed to develop a case-based nursing education program using generative artificial intelligence and to assess its usability and applicability in nursing curriculums. Methods: The program was developed by following the five steps of the ADDIE model: analysis, design, development, implementation, and evaluation. A panel of five nursing professors served as experts to implement and evaluate the program. Results: Utilizing ChatGPT, six program modules were designed and developed based on experiential learning theory. The experts' evaluations confirmed that the program was suitable for case-based learning, highly usable, and applicable to nursing education. Conclusion: Generative artificial intelligence was identified as a valuable tool for enhancing the effectiveness of case-based learning. This study provides insights and future directions for integrating generative artificial intelligence into nursing education. Further research should be attempted to implement and evaluate this program with nursing students.