• 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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.943-949
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• 2005

For the psychophysical experiment of tactile perception of shapes, experimental system consists of vibrator, tactile stimulation array, measurement and control system is designed and prepared. The psychophysical experiment for the tactile perception of shape is carried out by the estimation of the subject group. Through the experiment the threshold of tactile perception to multi-stimuli with some line shape is obtained. Also the appropriate tactile stimulus intensity and frequency of the tactile stimulation array to recognize arbitrary shapes effectively are derived and discussed.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.596-601
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• 2004

In this paper, we describe a study on the influence of the frequency variation of normal vibration using an integrated tactile display. It is necessary to consider this study because we want to find a method of displaying finer texture and know that the perception of fine textures is heavily influenced by temporal variation. Our tactile display system used in this experiment can simulate the micro shapes and roughness of surface textures by individual drives of a 6x8 pin array. Two experiments are performed. The first is a psychophysical experiment on the definition and range decision of roughness, and through the experiment, we clear up the meaning of roughness. The second is the main experiment about the frequency variation of normal vibration. We find the correlation between the vibration frequency and the texture and the condition for better display and perception of fine surfaces. The experimental results yielded two pieces of information. One is that lateral movement affects texture discrimination, and another is that normal vibration can make the perceived texture feel finer than real texture. That is, the vibrating stimulus is more effective for displaying a fine surface than static pressure, and it makes possible to display finer texture, exceeding the physical limit of the device.

• 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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.113-113
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• 2003

• 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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.171-175
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• 2004

A tactile stimulator array using stacked PZT is fabricated and evaluated in this paper. The purpose of this research is the development of a tactile stimulator to represent the obstacle information for the visually disabled. As a first step of this research, we investigate the physiological characteristics of tactile stimuli and design a tactile stimulator based on the investigated results. Also we evaluated a fabricated tactile stimulator. The prototype of tactile stimulator which has 2x2 tactor elements with 3mm spacing is fabricated using stacked PZT actuator. In order to evaluate the characteristics of this tactile stimulator, physiological experiments are carried out. In the experiment, the threshold of tactile stimulus intensity within a frequency range of 5-500Hz and at various stimulus amplitudes are investigated. According to the obtained experimental result, the input signal of tactile stimulator for the transfer of obstacle information is determined. Also physiological experiments of multi-stimuli recognition such as shift and rotation are carried out.

• 한국HCI학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.19-26
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• 2006

가상환경 또는 실제 환경에서 정보를 제공하는 햅틱 인터페이스의 필요성이 점점 증가함에 따라 촉감을 제공하기 위한 다양한 햅틱 장치가 개발되었고 각 장치의 특성과 성능 평가를 위해 기초적인 정신(심리) 물리학적 연구가 수행 되고 있다. 본 논문에서는 여러 가지 햅틱 인터페이스 중 손가락 끝에 부착하는 형태의 새로운 공기 촉감 제시장치(PTI: Pneumatic Tactile Interface)를 제시하고 이 장치의 유용성을 입증하기 위해 localization rate, 시간 분해능, 길이 분해능, 강도의 세기 등의 심리 물리학적 실험(Psychophysical Experiment)의 수행 결과를 제시한다. 공기촉감 시스템은 50개의 출력까지 확장 가능한 공기촉감 하드웨어로 구성되어 있고 손가락 끝에 부착하는 형태로 구성하기 위해 $5{\times}5$의 배열의 디스플레이를 제작하였다. 16명의 피 실험자가 A, B 두 그룹으로 나뉘어 각각 2가지의 심리물리학 실험을 수행하였다. localization rate의 경우 9개의 다른 자극의 위치를 구별하기 위해 $3{\times}3$ 배열로 구성된 밀집된 디스플레이와 확장된 디스플레이로 측정을 수행하여 각각 58.13%, 85.9%의 localization rate를 얻을 수 있었다. 그리고 100번의 반복 실험을 통해 공기촉감제시장치의 길이 분해능을 얻을 수 있었고 자극 강도 실험의 경우, 실제의 강도가 세어짐에 따라 피 실험자들이 느끼는 강도의 척도도 증가하며, 강도가 약해지면 피 실험자들이 느끼는 강도 역시 거의 선형적으로 감소함을 알 수 있었다. 그러나 시간 분해능의 경우에는 시스템을 구성하는 밸브의 성능으로 인해 20ms 이하의 시간 분해능 측정은 제한되었다. 이러한 심리 물리학적 실험을 통하여 개발된 공기촉감 제시장치가 다양한 정보를 전달하는데 충분하다는 결론을 내릴 수 있으며, 향후 연구에서는 제안된 시스템을 사용하는 여러 가지 어플리케이션을 제시할 것이다.

• ETRI Journal
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• 제29권3호
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• pp.305-310
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• 2007

If a virtual object in a virtual environment represented by a stereo vision system could be touched by a user with some tactile feeling on his/her fingertip, the sense of reality would be heightened. To create a visual impression as if the user were directly pointing to a desired point on a virtual object with his/her own finger, we need to align virtual space coordinates and physical space coordinates. Also, if there is no tactile feeling when the user touches a virtual object, the virtual object would seem to be a ghost. Therefore, a haptic interface device is required to give some tactile sensation to the user. We have constructed such a human-computer interaction system in the form of a simple virtual reality game using a stereo vision system, a vibro-tactile device module, and two position/orientation sensors.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1081-1082
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• 2011