WBAN은 인체 내부 및 외부에 부착한 디바이스를 무선으로 연결하여 통신하는 근거리 무선통신 기술로 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리, 데이터 링크, 네트워크, 응용계층에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN 기술은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 센서와 지그비 디바이스를 사용하여 에너지 효율적으로 구성한다. 무선 센서 네트워크는 다수의 센서노드와 센서노드가 전송하는 센싱 데이터를 수집하는 싱크노드로 구성된다. 센서노드는 넓은 지역에 정해진 형태없이 배치되어 프로토콜에 의해 자가구성 능력을 가진다. 본 논문에서는 WBAN 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 Cskip 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석 결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.
초기 도심항공 모빌리티 (UAM ; urban air mobility) 운용 과정에서는 기존 유인항공기를 위한 시계 및 계기 비행 규정을 필수적으로 준수해야하고, 기체에 탑승한 조종자와 버티포트 등 UAM 이해당사자 간 통신에서도 음성 통신이 활용되어야 하므로, UAM 운항 전 구간에서 필수적으로 VHF (very high frequency) 항공이동통신이 안정적으로 제공되어야 한다. 본 논문에서는 초기 UAM 실증 구간으로 고려 중인 한강과 인천 아라뱃길 회랑 영역과 주요 버티포트 후보지에 대한 VHF 통신 커버리지 분석 결과를 모의실험을 통해 도출하였다. 해당 영역에 대한 정밀 수치표면모델 (digital surface model) 기반의 지형 및 건물 데이터를 구축하였고, 이의 영향을 고려한 통신 품질 예측 모의실험을 실시하였다. 분석 영역에 대한 3차원 커버리지 분석 결과 300 m ~ 600 m 구간의 회랑 구간의 경우 안정적인 커버리지 확보가 가능하지만, 버티포트 주변 영역의 경우 건물 등의 영향으로 저고도 영역에서 음영지역이 일부 있어 버티포트 주변의 안정적 커버리지 확보 대책이 필요함을 확인하였다.
삼차원 프린팅(이하 3D프린팅)은 현대인들에게 새로움과 흥미를 줄 뿐 아니라 새로운 산업혁명을 예고할 정도로 각광받는 기술이다. 또한 다양한 3D프린팅 서비스 플랫폼의 출현으로 개인들도 3D프린팅으로 디자인한 제품을 쉽게 소유할 수 있게 되었다. 그러나 3D프린팅이 대중화되는 시대, 3D프린팅으로 누구나 원하는 제품을 디자인해서 만들 수 있는 신제조시대가 오기까지는 아직 고려할 문제들이 많아 보인다. 예를 들어, 과연 현존하는 3D프린팅 서비스들이 기존에 기계나 사람이 제작하던 제품을 3D프린팅으로도 만들 수 있다는 것 이상을 보여줄 수 있는지, 현존하는 대다수의 3D프린팅 서비스 플랫폼들처럼 넓은 범위의 제품군을 판매하는 것이 소비자들에게 어떤 의미를 제공할 것인지 등에 대한 충분한 고려와 연구가 필요하다. 이런 맥락에서 시작한 본 연구는 소비자들로 하여금 제품군의 범위가 넓은 3D프린팅 온라인 서비스 플랫폼과 상대적으로 좁은 서비스를 직접 경험해보게 한 후, 구매희망 사이트, 디자인의 다양성, 디자인 만족도, 지각된 기술력, 지각된 구매만족, 지각된 애프터서비스(A/S)를 비교하고 선택형 질문과 서술형 질문에 응답하게 함으로써 향후 3D프린팅 서비스가 나아가야할 방향이 무엇인지에 대한 통찰을 얻고자 했다. 결과적으로 제품군의 범위가 넓은 서비스(예: Shapeways)에 대한 소비자들의 선호가 좁은 서비스(예: Digital Forming)에 대한 선호보다 전반적으로 강함을 관찰하였고, 디자인의 다양성과 원하는 디자인의 구현 가능성이 3D프린팅 서비스가 고려해야할 가장 중요한 요소임을 확인할 수 있었다. 더하여 향후 경쟁력 있는 3D프린팅 서비스가 되기 위해 다양한 분야의 디자이너풀을 확보를 통한 디자인 컨설팅을 진행, 초보자들도 쉽게 디자인할 수 있는 웹기반 소프트웨어 제공, 온-오프라인 매장 병행운영에 대해 논의하였다.
1986년 특허등록으로 시작된 3D프린팅 기술은 당시에는 인식 부족으로 일부 기업 외에는 주목받지 못하는 기술이었다. 그러나 20년이 지나 만료되는 특허들이 나오는 오늘날에는 가격도 개인이 구매가능한 선까지 낮아졌고 컴퓨터 성능향상 및 인터넷 정보교류의 보편화로 3D 콘텐츠에 대한 인식이 보편화 되어 산업계는 물론 일반인들에게도 주목 받고 있다. 수정 및 유통이 편리한 디지털 데이터를 기반으로 하면서 금형제작이 필요없는 3D프린터는 제작 공정에서 획기적인 변화를 가져 올 수 있으며 캐릭터 콘텐츠상품 분야에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 최근 들어 관심을 받고 있는 키덜트 문화의 가장 선두에 있는 다양한 캐릭터 상품 제작에는 3D프린터를 사용하는 것이 필수적인 공정이 되고 있으며 이 같은 캐릭터 콘텐츠 관련 산업현장 수요를 예측해 볼 때, 그리고 특허 만료 및 기술의 공유로 저렴해진 가격 등을 고려해 볼 때, 앞으로 교육현장에서 3D프린터를 활용할 수 있는 인재를 양성하는 교육과정을 도입하여 보다 창의적인 작업을 할 수 있는 인재를 양성하고 취업의 영역과 기회를 확대하는 것은 꼭 진행되어야 할 것이다. 그러나 학교 교육에서 3D프린터를 도입하고자 할 때 얻을 수 있는 정보는 한계가 있다. 언론이나 정보매체에서는 3D 프린터에 대한 장밋빛 미래가치나 산업규모 성장과 같은 일반적인 정보만을 거론하고 있으며 학계에서도 연구의 수준의 프린팅 기술 소개나 산업에서의 적용, 산업 규모 데이터 분석 등 개론수준의 내용 정리에 머무르고 있다. 이러한 정보의 부족은 교육현장에서 문제를 발생시킨다. 장점과 단점 비교와 같은 실질적인 정보 비교 없이 일단 도입 하여 시행착오의 과정 이후에서야 사용을 할 수 있게 됨으로서 시간적, 기회비용이 발생할 수밖에 없는 상황이다. 특히 많은 비용을 들여 도입한 장비가 학교 교육의 특성에 맞지 않는다면 그로 인한 비용손실은 클 것이다. 본 연구의 목적은 관련 전문가들이 아닌 기술관련 기반이 없는 일반 사용자들을 대상으로 하였다. 기존의 의 3D프린터 기술소개의 정도가 아닌 대표적 기술에 따른 사용상의 주의 점과 문제점을 분석하고 장단점을 비교하여 학교 교육, 특히 애니메이션 관련 학과에서 캐릭터 상품 개발과 관련한 교육에서 필요한 3D 프린터는 어떤 특성을 가져야 하는지를 설명하고 앞으로 3D프린터 이용한 교육을 시행하고자 할 때 실질적인 도움이 될 수 있는 정보를 제공하고자 하였다. 본론에서는 지지대 방식, 재료의 종류, 이차원 프린팅 방법, 삼차원 프린팅 방법과 같이 새로운 관점으로 기술을 구분하여 설명하였다. 이렇게 다른 구분 방식을 선택 하게 된 이유는 사용상의 실질적인 문제들을 상호 비교하기 용이하도록 하기 위함이다. 결론적으로 가장 적합한 3D프리터는 출력물의 품질은 다소 부족하지만 비교적 가격대가 저렴하고 재료 및 유지보수비용이 적게 드는 FDM방식의 프린터로 선정하였으며 부가적으로 기술지원이 잘되는 업체를 선정하기를 추천한다.
이 논문은 3차원 디지털 애니메이션 제작 시 국내산업 환경에 맞는 소규모 제작진행방식을 제안하는 것이다. 컴퓨터를 이용한 3차원 디지털 애니메이션 제작이 보편화되어 이제 많은 작가와 기업들이 앞을 다투어 제작진행 중이며 이미 상당한 양의 제작물이 발표되었으나, 국내 3차원 디지털 애니메이션 제작기법의 적용은 여전히 해외산업 환경에 비해 저조한 편이다. 많은 원인이 있겠으나 그 중 하나로 국내 형 3차원 디지털애니메이션 제작구조의 개발이 미흡한 점을 들 수 있다. 해외의 대규모 제작구조 도입은 국내 3차원 애니메이션 산업을 양적으로는 확대시켰으나 이제는 작품의 질과 효율성을 감안하여 보다 국내현실에 맞고 실속 있는 제작진행방식 이 필요하다. 비순차적(非順次的 : non-sequential) 제작구조는 국내의 어려운 제작 여건을 감안하여 고안된 규모가 작은 제작진행방식으로 주로 예산과 인력이 한정된 3차원 디지털애니메이션에 효과적이다. 비순차적 구조는 제작비의 절감, 제작인력의 효과적인 운용, 제작기간의 단축 둥의 주요특징 외에도 작업자의 작업관여도를 증가시키고 기술습득을 원활하게 하는 등 많은 장점을 지니고 있다. 해외의 대형 애니메이션 제작 방식인 계층구조형태, 즉 하향식 파이프라인(pipeline) 제작진행방식이 여러 단계를 거치며 여러 종류의 많은 제작인력이 복잡하게 얽혀서 제작과 확인(conn)이 반복되는 것이라면 비순차적 구조는 소수의 인력이 작품에 대한 관여도를 극대화하여 확인보다는 이해와 합의를 통해 일인다역을 수행하는 환경을 제공하는 것이다. 대형 제작물에 참여한 각각의 제작인력이 자신에게 국한된 작업 외에 다른 제작단계나 영역에 참여할 기회가 없는 반면 비순차적 구조는 참여제작인력이 처음부터 완성까지의 과정동안 모든 제작진행흐름을 파악하기 때문에 제작이 진행될수록 작업에 가속이 붙는다. 비순차적 구조는 기본적으로 애니메틱(animatic)을 가장 중요하게 다룬다. 초기단계에 완성된 애니메틱을 계속 보안, 수정하면서 모든 제작인력이 '애니메틱의 완성이 최종 애니메이션의 완성'이라는 공동의 목표를 위하여 수평적인 의견도출과 각자 역할의 확대 및 변화를 시도할 수 있는 제작흐름이 되도록 고안된 제작구조이다.
최근 3차원 영상 컨텐츠와 디스플레이의 증가에 따라 지상파 방송사들의 3차원 텔레비전(3DTV) 방송을 위한 준비가 시작되고 있다. 하지만 현재 지상파 방송사들이 비디오 전송을 위하여 사용하고 있는 약 18Mbps의 대역폭 제한 내에서는 고화질의 3차원 스테레오스코픽 영상을 전송하는 데 한계가 있다. 따라서 보다 고화질의 3D 영상 방송 서비스를 제공하는 동시에, 기존 2DTV 시청자를 위한 호환성을 유지하기 위하여 좌영상은 현재 지상파 방송에서 채택하고 있는 MPEG-2 기반, 그리고 우영상은 보다 압축 효율이 높은 H.264/AVC 기반의 비디오 압축 및 전송 시스템이 고려되고 있다. 본 연구에서는 이러한 지상파 3DTV 방송 조건 하에서, 이종 부호화기에서 산출되는 비트스트림의 양을 대역폭 제한에 맞게 조절하는 합동 비트율 제어 방법을 제안한다. 제안하는 합동 비트율 제어 방법은 H.264/AVC의 비트율 제어 방법인 이차 율-양자화 모델(quadratic rate-quantization model)을 MPEG-2 부호화 과정 내에 구현하여 압축된 두 비디오 비트스트림의 합이 대역폭 조건을 충족시키면서 화질왜곡을 최소화하는 양자화계수를 계산하도록 설계 되었다. 또한 좌영상과 우영상의 화질의 차이가 일정하게 유지되도록 최적화 문제에서 제약식을 추가하여 양자화계수를 계산하였다. 실험결과 제안한 지상파 스테레오스코픽 3DTV를 위한 합동 비트율 제어 알고리듬은 목표 비트율을 맞추는 동시에, MPEG-2 및 H.264/AVC의 기존 비트율 제어 알고리듬 방법에 비하여 좌/우 영상의 평균 화질 합은 비슷한 수준을 나타내었고, 화질 절대차의 평균 및 변동은 큰 수준으로 감소시켰다.
연구의 목적은 자연의 소중함을 깨닫게 된 코로나 시대를 거치면서 자연의 다양한 모티브 중에서 개체 수의감소가 환경오염의 척도로 상징되는 나비, 곤충 등의 표현 빈도가 증가하는 것에 주목하고자 하였다. 본 연구의 범위는 2019년부터 2023년까지의 패션컬렉션을 대상으로 온라인 <보그>지(www.vogue.com)의 시즌별 패션컬렉션 패션쇼 사진과 인터뷰 기사로 한정하였다. 연구 결과 185개의 나비모티브 의상이 나타났으며 평면적 표현방식의 유형으로는 디지털 프린팅 기법이 가장 많이 활용되었다. 이와 함께 퀼팅, 자수, 비딩 등의 기법들이 나비의 평면적 모티브를 표현하는 기법으로 많이 등장하였다. 입체적 표현 유형으로는 3D 프린팅, 레이저 컷팅, 코사지 기법, 드레이핑 기법을 사용한 유형들이 비슷한 비중으로 나타났다. 표현된 나비 모티브는 추상적인 표현보다는 나비의 형태를 그대로 묘사한 사실적인 디자인이 더 많았음을 알 수 있었다. 결론적으로 최근 5년간의 나비모티브 패션디자인은 과거의 나비모티브 패션에 비해 환경에 대한 메시지를 강하게 담고 있음을 알 수 있었다. 단순히 나비의 형태적 아름다움과 화려한 디자인 요소를 넘어서 친환경 메시지를 전달할 수 있는 상징적 의미가 큰 모티브임을 확인할 수 있었다.
1m급 전후의 고해상도 위성영상들이 지구관측 및 모니터링으로부터 국토의 디지털 지도제작에 이르기까지 폭넓게 활용되고 있다. IKONOS 영상의 경우 Pro와 Precision 제품은 상당히 고가이므로 정확한 지도를 제작하는데 저가의 Geo제품과 영상공급자에 의해 제공된 RPC계수를 이용하는 것은 바람직하다. IKONOS 고해상도 영상은 엄밀한 센서모델 대신 RF에 의해 설명되어진다. 본 연구에서는 RF 모델을 기반으로 추출되는 지상좌표의 정확도를 개선하기 위하여 대상물공간과 상공간에서 각각 정의된 4개의 모델, 즉 선형이동 모델, 축척 및 선형이동 모델, Affine 모델, 2차 다항식 모델을 제시하였다. RF 모델을 기반으로 한 지상좌표 산출 알고리즘과 산출된 지상좌표의 정확도 개선 알고리즘을 개발하고 실험을 통하여 다항식 보정모델별 개선효과를 분석하였다. 또한 지상기준점의 수와 배치유형, 측량의 정확도와 같은 여러 가지 지도제작 매개변수들이 지상좌표의 정확도에 미치는 효과를 평가하였다. 적용실험 결과, RF 모델에 의해 1차적으로 산출된 3차원 지상좌표의 RMSE는 X 방향에서 8.035m, Y 방향에서 10.020m, Z 방향에서 13.318m이었으나 다항식 보정 알고리즘을 통하여 X 방향 2.791m, Y 방향 2.520m, Z 방향 1.441m까지 RMSE를 낮춤으로써 수평위치에서 약 65%, 수직방향에서 약 89%까지 정확도를 크게 개선할 수 있었다.
최근 공간정보 서비스 대상 영역의 범위가 실외 공간에서 실내 공간으로 급속하게 확대되어 가고 있으며, 이러한 변화는 IT 모바일 등 첨단기술의 발달과 함께 다양한 분야와의 융 복합을 통한 연계 활용으로 향후 실내공간정보의 다양한 서비스 수요를 창출하게 될 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 현재 활용 가능한 실내공간정보 구축방법에 대해 살펴본 후, 서울 시청 지하철 역사를 대상으로 실내 고정밀 레이저 측량 및 3차원 벡터 가공기술을 활용하여 정밀 3차원 실내공간정보를 구축하였다. 구축된 정밀 3차원 실내모델은 1:1000 수치지도와의 중첩분석을 통해 정확도 평가를 실시하였으며 그 결과, X축으로 최대 0.04m Y축으로 최대 0.06m 이내의 위치정확도를 확보할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 향후 실내공간정보 구축 및 실내외 공간정보 연계활용을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
최근 센서 경험을 위한 새로운 매체들의 발전은 프로젝션맵핑, 가상현실과 같은 비디오 설치 미술의 시각적 표현을 더욱 확장시키고 있다. 예술가들은 새로운 매체들들 통해 새로운 시각적 표현 기법을 개발하고 발전시킬 수 있다. 프로젝션맵핑 기술은 지속적으로 미디어아트 작품의 시각적 표현에 다양한 가능성을 부여하고 있다. 본 논문은 프로젝션맵핑 기술에 기반한 시각 표현이 인간의 감각 체험으로 전이되고 확장되는 과정을 연구하기 위해서, 매체가 갖는 '복제성,' '전파성,' '가상성' 그리고 '인터랙션'의 특징을 분석함으로써 시각적 표현을 정의하고 의미를 기술하였다. 작품 분석을 통해 '반복과 중첩,' '시뮬라이크롬과 은유,' '치환과 전환'의 시각적 표현 기법에 대해 분석하고, 프로젝션맵핑 작품인 에 적용함으로써 시각 표현 기법이 인간의 감각 체험으로 확장되는 과정을 연구하였다. 시각적 표현의 확장성 연구는 작품을 제작하는 예술가들이나 관람하는 관객들에게 작품의 의미를 전달하거나 해석하는데 필요한 핵심 요소이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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