• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제41권3호
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• pp.128-137
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• 2020

Cardiac electrophysiology studies often use simulation to predict how cardiac will behave under various conditions. To observe the cardiac tissue movement, it needs to use the high--resolution heart mesh with a sophisticated and large number of nodes. The higher resolution mesh is, the more computation time is needed. To improve computation speed and performance, parallel processing using multi-core processes and network computing resources is performed. In this study, we compared the computational speeds of CPU parallelization and GPU parallelization in virtual heart simulation for efficiently calculating a series of ordinary differential equations (ODE) and partial differential equations (PDE) and determined the optimal CPU and GPU parallelization architecture. We used 2D tissue model and 3D ventricular model to compared the computation performance. Then, we measured the time required to the calculation of ODEs and PDEs, respectively. In conclusion, for the most efficient computation, using GPU parallelization rather than CPU parallelization can improve performance by 4.3 times and 2.3 times in calculations of ODEs and PDE, respectively. In CPU parallelization, it is best to use the number of processors just before the communication cost between each processor is incurred.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권10호
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• pp.4940-4957
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• 2019

Compared with the localization methods in the static sensor networks, node localization in dynamic sensor networks is more complicated due to the mobility of the nodes. Dynamic Sampling Localization Algorithm Based on Virtual Anchor (DSLA) is proposed in this paper to localize the unknown nodes in dynamic sensor networks. Firstly, DSLA algorithm predicts the speed and movement direction of nodes to determine a sector sampling area. Secondly, a method of calculating the sampling quantity with the size of the sampling area dynamically changing is proposed in this paper. Lastly, the virtual anchor node, i.e., the unknown node that got the preliminary possible area (PLA), assists the other unknown nodes to reduce their PLAs. The last PLA is regarded as a filtering condition to filter out the conflicting sample points quickly. In this way, the filtered sample is close to its real coordinates. The simulation results show that the DSLA algorithm can greatly improve the positioning performance when ensuring the execution time is shorter and the localization coverage rate is higher. The localization error of the DSLA algorithm can be dropped to about 20%.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권7호
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• pp.1237-1244
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• 2018

현재 가상현실 상용화의 문제점은 사람들이 가상현실을 체험하기 위해서는 수십만 원을 호가하는 가상현실 장비들이 필요하다는 것과 가상현실을 즐길 만한 콘텐츠가 부족하다는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 스마트폰과 PC를 활용하여 별도의 비용 없이 HMD(Head Mounted Display)의 기능을 구현하고 무선으로 가상현실 시스템을 구축하는 것이 본 논문의 목표이다. 가상현실은 많은 양의 데이터 처리를 요구하기 때문에 PC에서 데이터를 처리하고, 스마트폰의 디스플레이와 내장 센서를 이용하여 PC와의 데이터 송수신을 통해 HMD의 기능을 구현하였다. 또한 무선 컨트롤러를 제작하여 사용자의 움직임을 자유롭게 하였다. 본 논문에서 구현한 시스템의 테스트를 위해 콘텐츠를 제작하여 실험하였다. 이를 통하여 사용자는 고가의 장비 없이 기존에 보유하고 있던 스마트폰과 PC를 이용하여 가상현실을 체험할 수 있으며, 기존의 유선환경에서 벗어나 무선 환경에서 가상현실을 체험할 수 있다. 이렇게 가상현실을 쉽게 접함으로써 사용자가 증가하면 개발에 많은 투자가 됨에 따라 가상현실 기술 발전과 상용화에 많은 진전이 있을 것으로 기대된다.

• 대한인간공학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-7
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• 2005

This paper investigates the effects of scene movements on cybersickness to develop the guidelines of scene movements in virtual environments. The types of scene movements were made for both scene navigations(through the axes of X: lateral, Y: fore & after, and Z: vertical) and scene rotations(by pitch, roll and yaw). And there were each three levels of speed; 2.7, 4.5 and 6.3 /s(for navigation), and 10, 20 and 30 /s(for rotation) were conducted. Twelve participants were exposed to each scene for 15 minutes, and three tests were performed to measure the degree of sickness. Before and after subjects were exposed to virtual environments, they were requested to describe their sickness symptoms by means of answering the Simulator Sickness Questionnaire(SSQ). And the postural stability tests, in which the Center of Pressure(COP) of subjects were traced and recorded by a 'force platform', were conducted. During the exposure on virtual environments, the subjects were requested to rate the degree of nausea. For both navigation and rotation, the effects of speeds and axes were significant in the SSQ scores and the nausea ratings, while it was not in the COP. The correlation between the SSQ scores and the COP data was not found. Therefore, it was inappropriate to use COP as a measure of cybersickness. The degree of sickness increased, except for the case of the yaw, as the speed increased. The sickness was most severe in the scene navigation through the axis X and in the scene rotation by the yaw.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.79-86
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• 2020

코어운동의 운동 효과를 높이기 위해서는 정확한 자세로 운동 하는 것이 중요하다. 본 논문은 가상현실 환경에서 코어 운동을 하는 사용자가 정확한 자세를 취할 수 있도록 피드백을 제공하여 운동 자세를 트레이닝 할 수 있는 시스템을 소개한다. 스쿼트, 런지, 브릿지의 총 3가지 코어 운동 자세를 대상으로 하였으며, 정확한 자세를 취할 수 있도록 시각 피드백과 촉각 피드백을 사용자에게 제공한다. 전문가의 자세를 사용자의 신체 길이에 맞게 조정하여 기준 자세를 생성하며, 사용자의 운동 자세를 기준 자세와 비교하여 운동 자세의 정확도를 계산한다. 사용자 실험을 통해 피드백의 효과를 입증하였으며, 피드백의 설계에 따른 트레이닝 효과를 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권10B호
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• pp.927-937
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• 2003

MPLS(Multiprotocol Label Switching)를 이용한 네트워크 기반 VPN(Virtual Private Network)은 고수익을 원하는 사업자와 저비용을 요구하는 고객 모두에게 인트라넷(Intranet)과 익스트라넷(Extranet)을 위한 해결 방안으로서 도입되고 있다. 네트워크 기반 MPLS VPN은 BGP-E(BGP multiprotocol Extension) 프로토콜을 이용하는 구조와 VR(Virtual Router) 개념을 이용하는 구조로 구분된다. 본 연구에서는 BGP-E를 이용한 네트워크 기반 MPLS VPN을 대상으로, VPN 사이트 내에 속한 단말이 다른 사이트로 이동하더라도 계속 VPN서비스를 받을 수 있게 하는 MPLS 라우터 구현 방안을 제안한다. MPLS VPN 서비스와 Mobile IP에 의한 이동서비스를 지원하기 위한 메커니즘을 백본 네트워크 내의 PE(Provider Edge) 라우터 상에 설계하고 구현한다. VPN 사이트 내에 속하는 어떤 노드가 기존의 통신을 유지한 상태로 다른 사이트로 이동할 때, 이동 노드와 통신하고자 하는 대응 노드가 속한 VPN 사이트와 연결된 PE 라우터는 이동을 통보 받고 단말이 이동한 곳으로 새로운 MPLS 경로를 설정한다. 단말의 이동 서비스 지원을 위해 PE 라우터에 Mobile IP 프로토콜과 연동하는 VPN 관리 방식 및 라우터 제어 기능을 구현하고 시범 환경에서 시험하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권2호
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• pp.157-166
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• 2005

3차원 가상현실 내에서 캐릭터 움직임 동작의 기술은 기존 방식인 키프레임 기법에 의존하던 것이 점차 동작 제어 기법을 활용하고, 보다 사실적이고 자연스러운 움직임을 생성해 내고자 하는 방향으로 발전해 가고 있다. 그러나 이러한 동작 제어 기법을 통해 가상현실의 지형 성질에 따라 적응적인 캐릭터의 동작을 표현하는데 한계가 있다. 즉, 대부분의 가상환경에서 캐릭터의 걷는 움직임은 일정하고 단조로운 동작만을 반복하여 표현하고 있어 관찰자로 하여금 지루함을 느끼게 하고, 지형의 조건이나 형태에 맞지않게 캐릭터의 발끝이 지면에 스며들거나 떠있는 등의 부자연스러운 동작으로 인해 사실감을 저하시킨다. 본 논문에서는 적은 매개변수들과 역운동학 방법을 적용하여 기본 걷기 동작을 표현하고, 지면의 성질을 마찰계수로 대표시켜 지면에 적응적인 걷기 동작의 생성 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 구심력과 마찰계수를 결합한 후, 이를 근거로하여 한 주기 동안의 걷는 동작을 분석하고 이를 기반으로 동작에 필요한 매개변수를 조정하여 지질에 따른 적응적인 캐릭터의 걷기 동작을 생성한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.193-202
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• 2021

배리어 프리는 보행 약자들이 시설물의 접근이나 이동에 불편함을 느끼지 않도록 공간을 계획, 설계, 시공하는 것을 의미한다. 이러한 차원에서 본 연구는 공간정보와 가상현실 기술을 이용하여, 배리어 프리에 영향을 주는 물리적인 요소를 식별하고 자유로운 이동에 필요한 정보를 제공할 수 있는 콘텐츠를 개발하는데 목적이 있다. 이를 위해 본 연구는 관련 문헌 검토를 통해 배리어 프리에 영향을 주는 물리적인 장애 요소에 대하여 검토하고, 이를 토대로 콘텐츠 개발에 필요한 주요 기능을 도출한다. 그리고 실험 지역을 대상으로 콘텐츠 개발에 필요한 3차원 공간정보와 가상현실 서비스를 구축한다. 마지막으로 가상의 시나리오를 설정하여 실험 콘텐츠에서 개발된 주요 기능의 유용성과 활용성을 검토한다. 본 연구를 통해 개발된 보행 약자를 위한 배리어프리 서비스 콘텐츠는 공공 시설물 구축을 비롯한 다양한 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.155-164
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• 2022

실제 교실 환경과 반복 훈련을 제공하는 가상 환경 기반 시뮬레이션을 교사교육에 활용하는 데 상당한 관심이 집중되고 있다. 시뮬레이션 학습환경이 더욱 정교하게 학습에 적용되기 위해서는 감정적 상호작용을 고려할 필요가 있다. 감성은 창의적 사고, 영감, 집중력, 학습동기에 중요한 요소이기 학습자와의 정서적 상호작용을 파악하고 이를 교수 시뮬레이션에 적용하는 것은 필요한 활동이다. 본 연구는 학습자의 EEG(Electroencephalogram)와 시선추적을 통해 공감적 반응을 위한 객관적인 데이터를 확인하고, 감성교수 시뮬레이션 설계를 위한 단서를 제공하는 것을 목적으로 한다. 연구의 결과는 의도된 공감적 반응이 제공되었고, 상황적 감성이 학습자의 정서 반응을 결정하는 데 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 정교한 감정을 표현할 수 있는 아바타의 개발 및 감정적 반응을 일으키는 상황에 적합한 시나리오의 개발이라는 측면에서 교사교육 시뮬레이션의 설계에 시사점을 갖는다.

• 대한물리의학회지
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• 제18권1호
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• pp.87-97
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• 2023

PURPOSE: The purpose of this study was to investigate the effect of multimodal intervention through VR (virtual reality)-based immersion program on the cognitive function and brain activity of patients with mild cognitive impairment. METHODS: The subjects of the study were 10 people in the experimental group who applied a complex intervention that performed cognitive tasks using the movement of the upper extremities through the VR program, and 10 people in the control group who received traditional occupational therapy. After the study intervention was applied 5 times a week, 30 minutes a day for a total of 8 weeks, LOTCA-G(Lowenstein Occupational Therapy Cognitive Assessment for Geriatric Population) and NIRSIT LITE were used to compare. RESULTS: Significant differences in cognitive function and brain activity were noted between the pre- test and post-test in the experimental group. Brain activity showed statistically significant differences in four channels of the working memory domain and one channel of the metacognitive domain (p < . 05). Comparative analysis of the difference between the two groups revealed statistically significant differences in cognitive function and brain activity. The brain activity showed statistically significant differences in three channels of the working memory domain and one channel of the metacognitive domain (p < .05). CONCLUSION: Through the results of this study, it was found that the complex intervention of performing cognitive tasks using upper extremity movements through the VR program had a positive effect on the cognitive function of patients with mild cognitive.