• 제목/요약/키워드: Virtual planning

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호흡주기에 따른 방사선입체조형치료법의 개발 (Development of Conformal Radiotherapy with Respiratory Gate Device)

  • 추성실;조광환;이창걸;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.41-52
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    • 2002
  • 목적 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용하여 종양의 위치가 일정워치에 있을 때만 방사선을 치료하는 호흡 동기치료기구를 제작하고 일정한 호흡주기 상태에서 수행된 CT simulation과 3차원 입체조형치료계획에 따라 방사선을 치료하는 시스템을 개발하고자 하였다. 호흡유무에 따른 종양의 치료 마진(margin)을 측정하고 계획용표적체적(planning target volume:PTV)의 크기에 따른 선량체적표(dose volume histogram:DVH)와 종양억제확률(tumor control probability:NTCP), 건강조직손상확률(normal tissue complication probability:NTCP) 및 선량 통계자료를 통하여 치료성과를 평가하고 선량증강 범위를 예측하고자 하였다. 대상 및 방법 : 종양이 비교적 작고 전이가 없는(T1N0M0) 5명의 폐암환자를 선택하여 X-선 조준장치를 이용하여 횡격막의 이동거리를 측정하는 방법으로 내부장기의 운동을 평가하였다. 호흡동기치료기구는 끌어당김 센서가 부착된 허리띠 모양으로 구성되었으며 이를 흉곽 또는 복부에 부착하여 호흡주기에 의한 흉곽의 크기변동에 따라 센서의 회로가 개폐되고 이것을 선형가속기의 조종간에 연결하는 간단한 기구로서 감도와 재현성이 높았다. 호흡을 배기한 후 일시적 호흡이 정지된 상태에서 Spiral-CT (PQ-5000)로 3차원 영상을 획득하고 Virtual CT-simulator (AcQ-SIM)에 의하여 종양의 위치와 주위 장기들을 확인 도시하였으며 3차원 치료계획장치(Pinnacle, ADAC Co.)를 이용하여 3차원 입체조형치료를 계획하였다. 치료계획의 평가는 호흡동기치료기구의 사용유무에 따른 PTV의 크기에 따라 최적 선량분포를 구사하였으며 각각의 DVH, TCP, NTCP 및 선량통계자료를 도출 비교 검토하였다. 결과 : X-선 simulation에서 폐암환자의 횡격막 이동은 약 1 cm에서 2.5 cm로서 평균 1.5 cm로 측정되었고 자유호흡시 PTV는 CTV (clinical target volume)에 약 2 cm 마진을 주었으며 호흡동기치료기구를 사용하였을 때는 0.5 cm 마진이 적당한 것으로 측정되었다. 종양의 PTV는 연장 마진의 거의 자승비로 증가하였으며 TCP의 값은 마진 범위 $(0.5\~2.0\;cm)$에 관계없이 거의 일정하였고 NTCP의 값은 마진 크기에 따라 평균 $65\%$로 급속히 증가하였다. 결론 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용한 호흡동기치료기구는 종양의 위치가 일정할 때만 방사선이 조사되는 간단하고 정확한 장치로서 3차원 입체조형치료 및 강도변조방사선치료에서 매우 유용한 장치임을 확인할 수 있었다. 또한 호흡조절 방사선입체조형치료방법의 기술과 시술절차를 확립시키고 정량적인 선량평가를 위하여 DVH, TCP, NTCP 등의 정량분석과 종양의 투여 선량 증가량(dose escalation)을 예측하는 기초자료를 제공할 수 있었다.

조기 성문암의 방사선치료에서 경동맥을 보호하기 위한 치료 계획 (Treatment Planning for Minimizing Carotid Artery Dose in the Radiotherapy of Early Glottic Cancer)

  • 기용간;김원택;남지호;김동현;이주혜;박달;김동원
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제29권2호
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    • pp.115-120
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    • 2011
  • 목 적: 조기 성문암 환자에서 방사선치료의 만기 합병증인 뇌졸증을 예방하기 위해 경동맥을 보호하는 치료계획을 세우고 타당성을 알아보고자 연구를 계획하였다. 대상 및 방법: 2007년 1월부터 2010년 12월까지 원발성 조기 성문암으로 방사선치료를 받은 환자 중 전산화단층촬영모의 치료를 받은 환자 31명의 모의치료 영상을 대상으로 하였다. 기존의 평행대항조사영역(parallel-opposing field, POF)과 조사영역의 빔방향상에서 동측의 경동맥을 제외하기 위해 빔각도를 조절한 조사영역(modified oblique field, MOF)으로 가상모의치료계획을 세우고 계획용표적체적, 경동맥과 척수의 선량분포, 평균선량과 $V_{35}$, $V_{40}$, $V_{50}$ 등을 기존 치료와 비교 분석하였다. 결 과: 전체 31명 중 23명(74.2%)에서 25도, 8명(25.8%)에서 30도 전방으로 조절되었다. 두 군 사이에 선량에 따른 Planning target volume의 체적백분율은 차이를 보이지 않았다(p=0.801). 경동맥의 선량에 따른 누적 체적백분율은 의미 있는 차이를 보였고(p<0.001), 26 Gy 이후에 MOF군에서 감소하기 시작했다. 경동맥의 평균선량은 POF군에서 38.5 Gy, MOF군에서 26.3 Gy였고(p=0.012), $V_{35}$, $V_{40}$, $V_{50}$ 모두에서 의미 있는 차이를 보였다. 결 론: 이번 연구 결과로 조기 성문암 환자에서 빔각도를 전방으로 조절하여 경동맥의 조사선량을 감소시켰다. 이를 통해 경동맥 협착증을 예방하고 궁극적으로 뇌졸증을 줄일 수 있을 것으로 예상한다.

드론영상 기반 고밀 도심지의 3차원 공간모형의 정밀도에 관한 연구 (A Study on Precision of 3D Spatial Model of a Highly Dense Urban Area based on Drone Images)

  • 최연우;윤혜원;추미진;윤동근
    • 한국측량학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.69-77
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    • 2022
  • 3차원 공간모형은 도시문제 해결을 위한 분석틀로서 도시계획, 환경, 토지 및 주택관리, 재난 시뮬레이션 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 또한, 3차원 공간모형의 구축 시에 저비용으로 단시간에 3차원 영상 촬영이 가능한 드론의 활용성은 증가하고 있다. 드론을 활용한 가상도시 구축 및 시뮬레이션 모듈 활용 측면에서 항공촬영의 정확도 및 3차원 공간모형의 정밀도는 매우 중요한 요소로 기능하기 때문에 이를 향상시키기 위한 방법들이 제안되고 있다. 본 연구는 건축물이 밀집하여 위치한 도심지를 대상으로 항공촬영 조건별로 드론을 활용한 항공촬영의 정확도 및 3차원 공간모형의 정밀도를 비교분석하였다. 분석 대상지는 서울특별시 영등포구 대림2동 내 건축물 밀집도가 높은 일부지역으로 선정하였으며 항공촬영 조건으로, 촬영각, 촬영고도, 드론영상의 중복률을 활용하였다. 항공촬영의 정확도는 대상지 내에 설치한 검사점의 실제 측량값과 항공촬영을 통해 구축한 3차원 공간모형의 예측값 간의 차이를 분석함으로써 정확도를 산정하였다. 3차원 공간모형의 정밀도는 항공촬영을 통해 생산된 Point cloud와 Point cloud에 기반하여 구축된 3차원 공간모형 간의 차이를 분석함으로써 정밀도를 산정하였다. 분석결과, 정확도의 경우, 상대적으로 높은 중복률에서 정확도가 높은 것으로 분석되었으나, 정밀도의 경우에는 중복률이 높을수록 정밀도는 오히려 낮아지는 경향을 보였으며 촬영각도가 수직에 가까울수록 정밀도는 높아지는 경향을 보였다. 촬영고도의 경우에는 정밀도와 유의미한 관련성은 없는 것으로 분석되었고, 기선고도비의 경우에는 중복률과 상이하게, 기선고도비가 커질수록 정밀도는 높아지는 경향을 보였다.

과업수행을 위한 소셜네트워크서비스(SNS)의 활용에 대한 연구: 과업-매체적합성을 중심으로 (Study on the Use of SNS(Social Network Service) for Tasks :Focus on the Task-Media Fit)

  • 박경자;박승준;장희영
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권2호
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    • pp.577-586
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    • 2014
  • SNS가 사회전체에 미치는 영향이 커지면서 기업들도 SNS의 신속성, 공유성, 상호작용성 등에 관심을 갖고, 이를 어떻게 활용할 것인가에 대해 고민하기 시작했다. 본 연구도 SNS의 업무적 활용에 초점을 두고 과업 지원도구인 SNS와 과업과의 적합성, 사용자특성 그리고 성과와의 관계를 실증하고자 한다. 연구를 위해 과업-기술적합모형을 토대로 사회적 요소, 정보기술로서 SNS의 특성 그리고 사용자 특성을 고려하여 연구모형을 제안하였다. 연구결과 과업-매체 적합성에 직무특성, 가상능숙도, 매체특성 모두 유의한 영향관계를 가지며, SNS이용에는 가상능숙도와 SNS 특성 변수가 유의한 영향관계를 보였다. 또한 과업-매체 적합성은 SNS이용과 업무성과에, SNS이용은 업무성과에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 SNS의 전략적 활용은 업무성과 향상에 도움이 되며, SNS활용 전략 수립시에 개인특성이 고려되어야 함을 시사하고 있다.

3차원입체조형방사선치료 계획 시 간종괴의 위치에 따른 최적 조사 방향의 결정 (Optimal Radiation Port Arrangements for Hepatic Tumor using 3-dimensional Conformal Radiotherapy Planning)

  • 이익재;성진실;심수정;정경근;조광환
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제31권4호
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    • pp.187-195
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    • 2006
  • 본 연구는 간암 환자의 방사선치료 시에 정상 조직과 간암의 위치에 따른 적절한 조사방향을 찾고자 하였다. 간암의 위치는 Couinaud에 의한 분류법을 이용하여 4군으로 나누었고, 각 군의 용적을 가상의 표적 용적으로 정해서 여러 개의 방사선 치료계획을 세워 정상조직합병증발생률(normal tissue complication probability, NTCP)을 비교하였다. 그룹 I에서는 조사 수를 늘릴수록 정상간의 NTCP가 감소되었으나 6개 이상부터는 일정하였다. 그룹 II에서는 PA(posterior to anterior) 조사가 추가 되었을 때 정상간의 NTCP가 증가하였다. 그룹 III는 표적용적 주변에 정상조직이 많아 조사 방향의 설정에 어려움이 있었고 여러 방향에서의 조사 보다는 RAO(right anterior oblique)와 PA를 이용한 2개의 조사만이 시행되었을 때 정상 간의 NTCP가 가장 낮았다. 그룹 IV에서도 RAO와 PA의 2개 조사로 이루어진 치료계획에서 정상 간의 NTCP 가 가장 낮았다. 본 연구를 통해 간암의 방사선 치료계획 시 간암의 위치와 정상조직의 위치에 따라 NTCP 가 다양하게 나타남을 알 수 있었고, 간암의 방사선치료 계획 시 최적 조사 방향의 설정을 통해 임상적으로 방사선치료를 적용하는 데 유용한 지침이 될 수 있을 것으로 생각된다.

VR, AR 시뮬레이션 및 3D Printing을 활용한 어깨와 팔꿈치 수술실습 (VR, AR Simulation and 3D Printing for Shoulder and Elbow Practice)

  • 임원봉;문영래
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권12호
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    • pp.175-179
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    • 2016
  • 최근 의료 영상 기술의 발전은 진단, 수술계획, 또는 교육에 도움이 되는 수술 시뮬레이션을 만들어 왔다. 개선된 고화질 영상과 3차원 시각화는 의료 영상 가용성을 향상시키고 수술, 교육 분야에서 더 잘 이용할 수 있게 되었다. 실제 인간의 시각은 입체이다. 따라서, 외과의사의 판단을 통해 2차원 영상을 스테레오로 재구성하여 처리하는 것이 함께 필요하다. 이러한 과정을 줄이기 위해, 3차원 (3D) 이미지가 사용되어 왔다. 3D 영상은 복잡한 상황에서 외과 의사가 매우 짧은 시간에 판단할 수 있도록 3D 시각화를 강화하여 제공한다. 3D 화상 데이터 세트에 기초하여, 가상 내시경 수술 계획, 실시간 상호 작용 가상 의료 시뮬레이션이 가능하게 되었다. 본 논문은 새로운 이미징 기술의 최근 응용 프로그램을 설명하고 이의 기본과 특별히 주목할만한 의료 3D 복원 기술에 관한 것이다. 최근 CT, MR 및 기타 영상 양식의 기술발전은 흥미로운 새로운 솔루션과 어깨 영상의 활용 가능성을 넓혀왔다. 특히, 의료 기기에서 파생 된 3차원 (3D) 이미지는 고급 정보를 제공한다. 이 프레젠테이션은 어깨와 팔꿈치의 수술실습에서 원리, 3D 영상기술의 잠재적 응용가능성, 시뮬레이션, 3D프린팅을 설명한다.

컨조인트 분석을 통한 집단별 VR게임콘텐츠의 개발 전략에 관한 연구 (A Study on the Development Strategy of VR Game Content by Group Based on Conjoint Analysis)

  • 이호석;정종인;이봉규
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.137-146
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    • 2020
  • 정보통신기술(ICT:Information Communication Technology)에서 주요 분야로 주목을 받고 있는 가상현실(VR:Virtual Reality)은 현재 의료, 영화, 건축 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 가상현실은 다양한 분야에 활용되고 있지만, 제작자를 중심으로 콘텐츠가 개발되며, 사용자의 요구를 반영하지 못하여 사용자 인터페이스(UI:User Interface)와 사용자 경험(UX:User Experience)적인 공감대를 형성하지 못하고 있다. 본 연구는 VR콘텐츠 중 가장 큰 비중을 담당하는 VR게임콘텐츠의 소비자 선호도, 속성수준을 파악하고자 컨조인트 분석(Conjoint Analysis)을 통해 VR게임콘텐츠의 소비자의 선호 속성을 살펴보고 집단별 상대적 중요도, 가중치를 도출하고자 하였다. 본 연구는 2019년 5월부터 7월까지 총 3개월간 166개의 설문지를 수집했으며, 이 중 150개(90.4%)를 최종적으로 사용하였다. 통계분석은 SPSS Ver. 25.0을 이용하였으며, 연구의 결과는 VR게임을 선택하데 있어 게임의 장르(42.6%), 참가자(Player) 수(24.0%), 지불용의 가격(20.3%), 게임기획(13.1%)의 순으로 중요한 속성으로 나타났다. 최적의 속성별 조합은 새로운 게임, RPG, 멀티 플레이, 중가(22,000원)으로 도출되었다. 본 연구는 VR 콘텐츠 중 가장 선호도가 높은 VR게임콘텐츠를 사용하는 사용자들의 기대에는 기술을 거론하기에 앞서 VR게임콘텐츠를 통해 즐겁고 새로운 경험을 하고자 하는 요구를 알아보았다. 따라서 VR게임콘텐츠의 소비자행동과 VR게임 콘텐츠 개발 분야 연구에 대한 참고 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

4D GIS 기술동향 및 개발전략 연구 (A Study on 4D GIS Technology Trends and Development Strategies)

  • 최환석;김은형;조대수
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
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    • pp.173-187
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    • 2004
  • 기존 GIS는 고정적인 공간데이터를 저장 편집 삭제하기 위한 시스템으로만 활용되고 있는 것이 사실이다. 이는 기존에 구축되었거나 현재 진행중인 지리정보 시스템의 대부분이 시간의 변화에 따른 공간적 변화를 처리할 수 없는 정적인 데이터만을 처리하고 있고 효율적 관점에서도 경제성이 없기 때문이다. 이와 같은 이유로 기존의 기존 GIS에서는 공간데이터를 저장할 때, 시간의 개념을 제외한 정적인 시점에서의 공간정보만을 저장하고 있고 그에 따라 시간의 변화에 따른 공간정보의 이력정보가 저장될 수 없기 때문에 과거에서부터 현재까지의 공간변화정보를 분석하기가 어려우며 미래의 공간변화정보를 예측하기도 쉽지 않다. GIS를 위한 미래의 이상적인 목표는 시간 정보와 연계하여 공간정보를 획득하고 시간을 통한 공간적 정보에서의 변화들을 파악하고 분석하는 것이나 이와 같이 어떤 현상에 대해 시간적 변화를 반영할 수 없는 것은 모델화된 세계에 대한 역동적인 분석이나 이해를 하는데 어려움을 준다. 따라서 본 논문에서는 기존 GIS에서 처리하지 못하였던 공간현상들은 ‘어떠한 현상들인지’를 규명하고 이러한 ‘공간현상들이 어떠한 기술들에 의해 처리될 수 있는지’ 기술 적용 모델을 제안하는 것으로 두 가지 사항을 핵심 연구사항으로 보고 있다. 첫 번째 ‘어떠한 공간현상을 4D GIS에서 처리하려고 하는가’에 대한 핵심 연구사항에서는 기존 GIS에서 간과하였던 ‘시간’과 ‘다차원’의 요소로 인해 변화하는 공간현상은 무엇인가를 규명하려고 하였다. 두 번째 ‘4D GIS를 통해 동적인 공간현상을 어떠한 기술로 처리하고 분석하여 시각화하였는가’에 대한 핵심 연구사항에서는 실세계의 동적인 공간현상을 어떠한 기술로써 처리ㆍ분석ㆍ시각화할 수 있는지 다양한 공간현상을 적용하여 보았다. 본 논문에서 제시한 4D GIS 기술적용 모델은 기술적 관점에서의 한계로 처리하지 못하였던 동적인 공간현상들을 처리ㆍ분석ㆍ시각화하려는 차세대 GIS의 기술개발 가이드 역할을 수행할 것으로 기대된다.

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다차원기반 고정밀 공간영상정보 시스템 구축에 관한 연구 (Developing A Multi-dimensional Spatio-visual Information System)

  • 김미연;여욱현;최진원
    • 한국측량학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.649-658
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    • 2009
  • 최근 지능형 미래의 도시공간구축을 위해 유비쿼터스 개념을 적용한 u-City, u-Ecocity 등의 새로운 도시계획의 패러다임의 등장은 도시영역에 대한 고품질의 3차원 공간정보를 필요로 하고 있다. 최신 GIS응용 기술을 기반으로 하여 3차원으로 모델링된 도시 규모의 방대한 영역에 대한 다양한 형식의 공간정보를 통합하여 가시화 및 공간정보 검색 및 분석, 평가를 위한 솔루션을 포함하는 다차원 공간영상정보 시스템을 구축하고자 하는 것이 목적이다. 기존의 3차원 도시모델링의 한계를 극복하기 위한 방안으로 항공 라이다(LiDAR) 데이터를 이용하여 실사용자들의 요구사항을 충분히 반영할 수 있도록 시스템의 활용도를 높여 도시 시설물의 고품질, 고해상도의 현실감있는 3차원 가상 도시환경 구축을 목표로 공간정보의 통합, 가시화, 활용기능 생성을 연구의 범위로 한다. 속성 및 기호로 구성된 표준형식의 공간정보에 위성영상 및 항공사진을 매쉬업하여 실제 세계와 최대한 흡사한 가상의 도시환경을 재현하여 조망 및 일조권 분석은 물론 도시의 각종 행정업무 및 의사결정을 지원할 수 있는 분석기능과 활용기능을 제공할 수 있도록 구축한다.

물리엔진을 사용한 낙석 및 산사태 시뮬레이터 개발 (Development of Simulator for Rockfall and Landslide using Physical Engine)

  • 김성호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.60-67
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    • 2009
  • 본 논문은 물리 엔진을 사용하여 사면에서의 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 시뮬레이션해볼 수 있는 시스템 개발에 관하여 기술한다. 지금까지 사면과 관련된 3차원 시뮬레이션 시스템의 부재로 사면 정보에 대한 구성 부문의 입체적 해석, 안정성 평가, 낙석 및 산사태 시뮬레이션 등의 가상실험을 수행할 수 없었다. 그런 이유로 본 논문에서는 현실에서 발생되었거나 발생될 가능성이 매우 높은 낙석 및 산사태 현상을 가상실험에서 동일하거나 유사하게 발생시킬 수 있도록 해주는 시뮬레이터를 개발하였다. 시뮬레이터 개발을 위해서는 컴퓨터 게임 개발 등에서 주로 사용되고 있는 물리 엔진을 사용하며, 이를 기반으로 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 시뮬레이터를 통하여 보여준다. 본 시뮬레이터는 3차원 컴퓨터그래픽스 원리와 물리엔진을 기반으로 한 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 입체적으로 실감나게 보여줄 수 있는 시스템이다. 그러므로 본 논문의 결과는 기존에 개발된 사면 정보 데이터베이스의 입체적 활용과 가시적 서비스를 창출할 수 있기 때문에 차량 주행 안내 시스템, 지능형 도로 교통 체계 등에 활용되어 사용자 편익 도모 및 서비스의 고급화를 예상할 수 있다.