• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.479-481
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• 2019

최근, 가상현실(VR) 기술을 이용하여 다양한 산업 분야의 훈련 시스템을 제작하여 교육에 널리 활용하고 있다. 가상현실 기반 훈련 시스템은 안전할 뿐만 아니라 재료의 낭비도 없고, 언제 어디서든 실습을 해 볼 수가 있어서 여러 가지 장점이 있다. 예를 들면, 가상현실 용접 훈련 시뮬레이션 시스템은 몰입형 환경에서 철판 모재의 접합을 실제와 같이 수행할 수 있어서 현장 작업자 및 신입 교육 훈련에 널리 쓰이고 있다. 이 때 철판 모재 접합을 사실적으로 표현하는 것이 훈련의 효과를 극대화하기 위해 중요하지만 기존의 기술로는 접합의 효과를 자연스럽게 표현하기에는 한계가 있었다. 본 연구에서는 용접 훈련 시스템을 구축하기 위해 접합 효과를 쉐이더 기반으로 표현하는 방법을 경험 DB와 수학적 모델 기반으로 제시하고자 한다. 본 연구 논문의 결과를 용접 훈련 시스템에 적용하면 철판 모재의 접합 가시화를 사용자에게 정밀도 높게 제공하여 용접 훈련 효과를 보다 향상하는데 도움을 줄 수 있겠다.

• 실천공학교육논문지
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• 제12권2호
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• pp.309-319
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• 2020

당구는 재미있는 스포츠이지만, 처음 입문한 초심자가 득점 가능한 경로를 계산하고 올바르게 공을 쳐서 보낼 정도로 숙련되기까지의 진입 장벽이 높은 편이다. 당구 초심자가 어느 정도 수준에 도달하기 위해선 지속적인 집중과 훈련을 필요로 하는데, 적절한 동기 부여 요소가 없다면 흥미를 잃어버리기 쉽다. 본 연구는 스테레오 카메라와 VR 헤드셋을 결합한 몰입도 높은 증강 현실 플랫폼 상에서 당구 경로 안내 및 시각 효과를 통해 초심자의 흥미를 유도하고 당구 학습을 가속하는 것을 목표로 두었다. 이를 위해 영상처리를 활용하여 당구공 배치를 인식하고 Unity Engine의 물리 시뮬레이션을 통해 경로 탐색과 시각화를 수행해 실제와 유사한 경로 예측을 구현했다. 이는 당구에 처음 입문하는 초심자가 경로 설계에 대한 부담 없이 공을 올바르게 보내는 훈련에만 집중할 수 있게 만들며, 나아가 오랜 시간 알고리즘이 제안하는 경로를 익힘으로써 점진적으로 당구 숙련도를 높일 수 있다는 점에서 AR 당구의 학습 보조 도구로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권6호
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• pp.775-785
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• 2022

이 연구는 소규모 건설현장 근로자의 화재안전관리 운영실태를 분석하고 문제점을 도출하여 개선방안을 제시함으로써, 향후 이들이 효율적으로 활용하기 위한 실무적 기초자료를 제시함을 목적으로 연구를 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 소규모 건설공사현장 근로자는 건설기능인력의 연령대가 고령자이고, 종사경력은 건설기능력이 짧았으며, 직종은 대다수가 건축공종에 작업을 하고 있으며, 고용형태는 비정규직 일당제로 근무를 하고 있는 것으로 분석 되었다. 둘째, 소규모 건설공사현장 근로자들의 화재안전관리 개선방안으로 화재 위험성 요인에 대한 허가와 관리를 체계화하고, 화재위험관리를 위해 소방안전관리자를 배치하여 관리감독하는 장치가 필요하겠으며, 화재시 다양한 피난통로 확보와 화재 발생을 건설공사 현장 내 모든 작업자들에게 알릴 수 있는 비상경보설비를 갖추고, 피난경로 접근과 시야 확보가 취약한 지하공간에 대해서는 간이피난유도선과 비상조명등을 임시소방시설로 설치를 강화하는 방안을 제시하였다. 또한, 현실적인 대피훈련, 화재VR훈련, 흥미있는 교육프로그램 개발을 통해 산업재해를 줄이는 방안이 필요하다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.191-197
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• 2023

본 연구의 목적은 반도체 생산라인-클린룸에 활용할 수 있는 가상현실 실습 콘텐츠 제작 설계, 제작과정에 관한상 교육환경을 제공을 목표로 진행하였다. 사용자는 본 과정을 통하여 클린룸 입장 전후의 절차적 지식과 함께, 반도체 솔라셀 주요 제조설비를 직접 체험하는 등 실제에 가까운 체험을 통한 실제적 지식을 습득할 수 있다. 특히 반도체 및 솔라셀 제조공정에 필요한 체험 콘텐츠와 클린룸 입실 절차 체험 콘텐츠 환경 조성하여 사용자에게 실제에 가까운 몰입 경험을 제공하며, 이는 교육의 몰입감, 실재감, 교육의 비용, 효율성 및 교육 만족도 향상을 기대 하였다. 이러한 실감 콘텐츠의 몰입감, 상호작용, 지능화 등 그 특징에 따라 고위험(Dangerous), 체험불가(Impossible), 고대가성(Counter-productive), 고비용(Expensive) 분야에 활발히 적용될 것으로 예상되며, 실감 콘텐츠 학습자가 학습내용에 몰입하게 하고, 주도적/능동적 학습을 유도함은 물론 학습내용을 체화시켜 교육효과 증진 부문에 긍정적인 성과를 기대 하게되었다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.1309-1315
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• 2009

컴퓨터를 비롯한 디지털 기술의 빠른 발전은 건강과 관련한 분야에도 새로운 변화를 일으키기 시작했다. 각종 사이버 상담을 비롯하여 원격 진료, 게임과 VR을 활용한 치료 등에 이르기까지 그 영역도 다양해지고 있다. 이에 따라 자연스럽게 HCI 분야에서도 각종 Health Technology와 관련한 이슈에 대해 관심을 갖고 점점 많은 연구가 진행되고 있는 상황이다. 이러한 흐름에서 본 연구는 최근 대체의학의 한 분야로 대두되고 있는 미술치료를 화두로 디지털기술과의 다양한 접목의 가능성을 모색해보았다. 1999년 Cathy A Malchiodi는 그의 저서에서 "컴퓨터의 사용증가와 디지털기술의 발전이 다른 헬스 케어 영역에서처럼 미술치료의 영역에도 커다란 변화를 일으킬 수 있다." 라고 언급했지만 디지털 기술을 활용한 미술치료는 여전히 생소하고 낯선 개념이다. 비록 몇 몇 선구적인 연구자들이 각종 디지털기술을 미술치료와 결합하려는 시도를 하고 있긴 하지만, 많은 현장에서는 이에 대해 미술치료의 본질을 해칠지 모른다며 우려감을 표명하고 있다. 그럼에도 미술치료 영역에 디지털 기술을 직간접적으로 활용하고자 하는 시도는 조금씩 증가하고 있는 추세이다. 이런 배경에서 본 연구는 현재까지 관련된 연구에 대한 체계적인 분석과 그 흐름을 분석하였다. 나아가 이 내용을 바탕으로 한국의 미술치료사를 대상으로 앞으로 디지털기술을 활용한 미술치료가 점차 어떤 방향으로 발전해나갈 수 있을 지 심층 인터뷰를 진행하였다. 이러한 이론적, 실제적 연구방법을 통해 디지털미술치료가 향후 전통적 방식의 미술치료가 갖는 한계점을 보완하며 그 가능성을 넓혀 갈 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 그 방향은 치료보다는 예방차원에서, 단일미술치료보다는 다양한 매체와 감각을 활용하는 통합적 치료로, 또 언제 어디서든 활용될 수 있는 방식으로, 끝으로 대상의 특성에 맞는 세분화된 형태의 디지털미술치료 서비스로 정리해볼 수 있었다. 즉 디지�� 미술치료, 나아가 디지털 기술을 활용한 예술치료가 현대인의 건강과 웰빙을 위한 새로운 콘텐츠로서 충분히 자리매김할 수 있는 가능성이 있음을 확인해보았다. 본 연구는 새로운 콘텐츠를 위한 기반 연구로서 향후 미술치료를 비롯한 예술치료와 엔지니어 사이의 자연스러운 협업을 위한 기초 자료로서 자리매김 하였다는 데 그 의의를 찾을 수 있겠다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.483-497
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• 2022

최근 COVID-19로 인해 비대면 온라인 강의가 전 세계적으로 진행되고 있다. 포스트 코로나 시대의 고등교육은 원격수업이 주요 교수 학습방법으로 자리 잡고 있다. 이러한 때에 메타버스(Metaverse)가 새로운 대안으로 제시되고 있다. 메타버스는 아바타, 3D 공간, 상호작용을 동반한 활동과 같은 기본요소를 가지고 있으며 이것은 기존VR(Virtual Reality) 콘텐츠와 비교되는 차이점이다. 본 연구는 메타버스의 3요소를 반영하여 실제 강의에 적용할 수 있는 교육용 메타버스 플랫폼을 설계하고 구축하였다. 즉, 중학교, 고등학교, 교사, 학부모 등의 사용성 평가를 통해 사용자의 요구사항을 반영하여 HMD, 스마트폰, 타블렛, PC 등 다양한 디바이스를 지원하는 크로스 디바이스 플랫폼을 구현하여 누구나 쉽게 메타버스 강의에 참여할 수 있도록 했다. 현재 메타버스 플랫폼은 다양하게 개발되어 서비스되고 있으나 교육용으로 설계된 서비스는 거의 찾아볼 수 없다. 기존 화상회의 솔루션인 Zoom과 같은 서비스를 비대면 교육용으로 사용했듯이 현재 서비스되는 메타버스의 일부 기능을 교육용으로 활용하여 일회성 이벤트 형태로 사용되고 있다. 본 연구를 통해 개발된 교육용 메타버스 플랫폼은 향후 교육을 위한 메타버스를 구축함에 있어서 참고가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국조경학회:학술대회논문집
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• 한국조경학회 2017년도 추계학술대회 논문집
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• pp.16-18
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• 2017

컴퓨터 기술이 발전함에 따라 디지털 게임 속 가상경관은 보다 정교해지고 있으며, 설계 및 구현 과정에서 고려를 요구하는 요소들이 증가하고 있다. 하지만 여태 가상경관 설계를 위한 정형화된 설계 방법론도 전무한 관계로, 디자이너들은 비효율적인 설계 과정을 거치며 동시에 질적으로도 만족스럽지 못한 결과물을 구축하고 있다. Ian McHarg의 도면 중첩법은 레이어 단위로 설계 고려요소를 정리하여 설계를 진행하기에, 설계에 고려할 요소들을 체계적으로 종합하는 디자인의 진행이 가능하다. 이에 본 연구에서는 도면 중첩법을 활용한 가상경관 설계 방법론을 구축하였다. 이를 위해서 우선 가상경관의 공간적 특수성에 따라 분류를 진행하는 분류 방법론을 문헌 조사를 통해 파악하여, 이들을 각각의 레이어로 조직하였다. 그리고 설계 영역으로서의 가상경관과 실공간의 차이점을 파악하여 이들을 기반으로 한 가상경관 설계 방법론을 구축하였다. 마지막으로 프로토콜 분석방법론과 공간 구성요소의 비교분석을 통하여 본 연구에서 구축한 설계 방법론의 유효성을 검증하였다. 검증 결과, 본 설계 방법론은 디자이너들의 작업 시간을 22% 이상 줄일 수 있었으며, 동시에 작품의 질을 향상시킬 수 있었다. 향후 본 설계 방법론은 디지털 게임을 비롯한 가상경관 설계 및 구현의 영역에서 활발한 활용을 기대할 수 있을 수 있으며, 나아가 가상경관을 조경 설계의 한 영역으로써 확장이 가능할 것임을 시사한다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.193-202
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• 2019

4차 산업시대에 대학무용학과의 커리큘럼은 무엇을 변화시켜야 하는가에 초점을 둔 연구이다. 이는 무용학과의 교육과정이 미래 직업 창출과 무관하지 않음으로 4차 산업과 연관 지어 무용전공자의 미래 직업을 전망해 본다면 지금 대학 무용학과 커리큘럼으로는 미래 직업을 창출하기 힘들다는 생각에 따른 것이다. 따라서 서울에 소재하고 있는 5개 대학의 무용학과 커리큘럼을 비교 분석해 보았으며 그 후 4차 산업혁명시대에 적응하고 새로운 기술의 개념이 포함된 무용교육을 하려면 무엇을 어떻게 배워야 할 것인가 하는 무용학과 커리큘럼에 대해 5개의 교과목을 제시하였다. 첫째, 무용과 통합교육이다. 이는 창의성과 과학교육을 통합한 교육으로 STEAM(Science-Technology-Engineering-Art-Methematics)이라는 대 주제를 중심으로 아이디어와 창의성을 향상시키고 나아가 예술적 감수성 등을 키울 수 있는 교과이다. 둘째, 빅데이터 분석 및 빅데이터로 미래를 전망해 보는 교과로 이는 무용의 전반적인 것에 대한 대중들의 의견이나 평가, 감정 등을 분석함으로써 무용공연이나 무용전공자의 진로방향, 직업창출 등에서 유용하게 활용할 수 있는 학문이다. 셋째, 영상교육으로 영상은 현 시대의 대표적 표현매체로 오늘날 대부분의 예술표현영역을 영상이 차지함을 볼 때 영상을 통한 무용은 기존의 무용작품을 새로운 형태의 작품으로 창조적으로 변형시킬 수 있으며 학문적으로나 공연예술로서 무용의 영역을 넓힐 수 있다. 넷째, VR과 AR은 스마트 미디어시대의 중요한 기술로 미래 무용학이 공연이든 교육이든 산업이든 간에 시대의 흐름에 맞춰 디지털식 방법을 갖춰야 한다면 VR이나 AR에 대한 학습을 할 필요가 있다. 다섯째, 4차 산업혁명과 무용예술교과는 4차 산업혁명시대의 변화를 미리 예견하고 무용교과의 변화, 발전 모색 등을 교육하는 교과로 필요하다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.63-70
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• 2009

3차원 지리정보시스템(GIS: Geographical Information System)은 실세계의 다양한 3차원 현상을 처리, 분석, 표현하는 기술을 적용한 지리정보시스템으로써, 지형, 시설물 등을 3차원 지리정보 데이터로 구축하고 가상현실(VR: Virtual Reality) 등의 시각화 기술과 연동하여 도시, 교통, 환경, 재해, 해양 등의 다양한 분야에서 활용할 수 있도록 하는 시스템이다. 본 논문에서는 3차원 지리정보시스템의 실시간 정보 제공을 극대화하기 위한 3차원 지리정보 기반 비디오 시각화 기술 및 이를 위한 3차원 건물정보 데이터 구축 기술을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 3차원 지리정보 기반 비디오 시각화 기술은 네트워크 비디오 카메라의 실시간 비디오 스트림을 3차원 지리정보에 투영(Projection)하여 지형, 시설물 등에 텍스처 매핑하는 기술로써 3차원 지리정보에 기반한 실시간 비디오 정보를 제공할 수 있다. 또한, 본 논문에서는 3차원 투영 텍스처 매핑(3D Projective Texture Mapping)을 위해 항공영상과 LiDAR 데이터를 융합하여 반자동으로 수치건물모형(DBM: Digital Building Model)을 추출할 수 있는 기술을 개발하였다. 본 논문에서 제안하는 기술은 기존의 3차원 지리정보시스템이 제공하는 정적인 시각정보를 실시간 비디오 정보로 대체함으로써 위치에 기반한 현재의 시각적 정보를 의사결정에 즉시 반영할 수 있고 더 나아가서는 지리정보 기반 지능형 상황인지 서비스를 제공할 수 있는 기반이 될 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제43권3호
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• pp.271-283
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• 2019

이 연구에서는 가상현실 기술을 활용하여 지구과학 교과의 지질 단원 수업에 적용하였을 때 학생들의 학습 동기에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 D소재 과학고등학교 1학년 91명을 대상으로 우리나라의 지질학습장 일부에 대하여 제작된 가상현실 학습 자료로 15차시의 수업을 진행하였다. 이때 학습 동기 전략 ARCS를 사용하였다. 수업을 진행하기 전 사전검사를 한 다음 수업 진행 후 사후 검사를 실시하고 면담을 진행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 교과 지질단원의 핵심 개념 요소가 포함된 우리나라의 지질학습장을 선택하여 가상현실 학습 자료를 개발하여 수업에 적용함으로서 야외답사의 단점인 시간, 거리, 비용 문제를 해결할 수 있다. 둘째, 지구과학 교과 수업에 가상현실 기술의 활용은 학습자의 학습 동기 요소 중 주의집중, 만족감, 자신감에 긍정적인 효과가 있으며, 학생들은 학습 활동에 대한 흥미와 몰입, 주의집중 향상에 도움이 된다.