• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.171-178
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• 2024

밸런스 보드 (Balance Board, BB)를 활용한 운동은 균형 감각 발달, 코어 근육 강화 등 신체 운동 능력 향상과 집중력 증진에 효과적이다. 특히, 다양한 디지털 콘텐츠와 연동되는 스마트 밸런스 보드 (Smart Balance Board, SBB)는 기존 밸런스 보드에 비해 적절한 피드백을 제공하여 운동 효과를 극대화한다. 그러나 대부분의 시스템들은 시/청각적인 피드백만 제공하여 사용자의 운동 몰입도 및 흥미 그리고 운동 자세의 정확성에 미치는 영향을 평가하지 못한다. 본 연구에서는 멀티 센서를 활용하여 다양한 피드백과 정확한 자세로 훈련이 가능한 몰입형 스마트 밸런스 보드 (Imemersive-SBB, I-SBB)를 제안한다. 제안된 시스템은 아두이노 기반으로 보드의 자세을 측정하는 자이로 센서, 유/무선 통신을 위한 통신 모듈, 사용자의 정확한 발 위치를 유도하는 적외선 센서, 촉각 피드백을 위한 진동 모터로 구성되어 있다. 측정된 보드의 자세는 칼만 필터 (Kalman Filter)를 이용하여 부드럽게 보정되고, 멀티 센서 데이터는 FreeRTOS를 활용해 실시간으로 병렬처리된다. 제안된 I-SBB는 다양한 콘텐츠와 연동하여 사용자의 집중도 및 몰입도 향상과 흥미 유발에 효과적임을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권4호
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• pp.216-222
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• 2006

벡터 필드는 공간상에 눈으로 보이지 않거나 표현하기 어려운 데이타의 진행을 이해 하기 쉽게 표현하는데 많이 사용되고 있다. 예를 들면, 바람이나 물의 진행 방향 및 세기, 온도의 전도, 전자기파 등의 과학적인 데이타의 시각화에 사용되고 있다. 본 연구에서는 3차원 모델상에 존재하는 벡터 필드에 대해 시각적인 정보와 더불어 촉각을 통한 직관적인 인식을 제공하기 위한 햅틱 렌더링 기술을 개발하였다. 이를 구현하기 위해 벡터 필드를 햅틱 인터페이스에 적합하게 모델링 하는 기법과 시뮬레이션 기술을 개발하였다. 이를 바탕으로 일상생활에 사용되는 지도에서 사용자가 원하는 목적지로 햅틱 인터페이스를 통해 안내해 주는 햅틱 맵과 해류의 흐름을 보여주는 시각적인 벡터 필드를 사용자가 촉각을 통해 직관적으로 느낄 수 있도록 해주는 시스템에 적용하였다. 앞으로 교육, 훈련, 그리고 오락 등 다양한 분야에서 이러한 햅틱 벡터 필드 기술이 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 복식
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• 제64권6호
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• pp.120-130
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• 2014

The present study aimed to find out the most effective instructional method for illustration to aid the $21^{st}$-century post digital generation learners in their education. Although the literature discusses government-led enactment and revision of educational policy and curriculums and research reports by the Ministry of Education and other government agencies as well as many other research articles deal with futuristic instructional methods, the instructional methods in practice have not fully changed yet. Illustration is a means of visual communication and a subject that best represent 'expressionism' and 'speed' of the post digital generation. The present study exemplifies instructional methods to establish the need for lesson plans that best suit individuality of students and for re-training instructors. Also, the feedback process with students proved that the post digital generation learned Photoshop quickly and improved creativity via image synthesis even in short-term instructions. The present findings can be possibly used as reference data for instructional methods for illustration using digital media that best suits learners of the post digital generation. This being said, further studies should delve into specific instructional methods.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.533-542
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• 2020

본 연구에서는 기동 순찰대 오토바이 가상훈련 시스템 구현의 개발 기술을 바탕으로 PC를 기반으로 한 모터사이클 시뮬레이터를 개발하였다. 모터사이클 시뮬레이터를 현실감 있게 직접 운전하고 있다는 느낌을 받도록 하기 위해서는 운전자와 시뮬레이터 사이에서 상호 신뢰성 있는 신호의 전달 및 조작 느낌이 중요하다. 이를 위해서 실차와 동일한 조작 느낌을 생성하기 위하여 실차의 각 서브시스템이 모터사이클 시뮬레이터에 그대로 적용될 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하여 시스템을 구축하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 운전자에게 현실감 있는 조작 느낌을 제공할 수 있는 피드백 큐 생성 방법을 개발하였다. 차량 동역학은 차량 시뮬레이터에 탑승한 운전자가 운전 중 조작하는 조향 휠, 가감속 페달 등으로부터 입력을 받아 실시간으로 차량의 운동을 예측하고, 그 결과를 시각, 음향 시스템에 전달하여 필요한 시각 및 운동 큐를 생성케 하는 시뮬레이터의 중심요소이다. 시뮬레이션 동역학 주요 요구내용에 대해 정리하고자 한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권6호
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• pp.117-122
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• 2008

맥진은 한의 진단에 있어 중요한 요소이나 맥진 교육에 있어서 수련자와 교육자 간에 언어적 표현 외에는 적절한 교육 정보 소통의 도구가 없어 정량적이며 과학적 교육이 어려운 실정이다. 이에 본 논문에서는 맥진 시 한의사가 세 손가락을 통해 맥진 부위에 가하는 가압력 프로파일을 정량적으로 측정할 수 있는 하드웨어와 이를 기반으로 맥진 동작을 트레이닝할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 가압력 프로파일 측정 하드웨어는 인조 팔 속 맥진 위치에 놓인 3개의 로드셀과 맥진 가압력 신호를 증폭하는 증폭부 및 상용 A/D 변환 모듈인 NI-USB 6009로 구성하였으며, 3채널 가압력 신호는 200Hz로 샘플링하였다. 하드웨어 출력 신호를 질량 값으로 교정할 수 있도록 $50{\sim}500g$ 범위의 8개 추를 인조 팔에 올려놓았을 때의 질량 대비 출력전압 테이블을 작성하였다 또한, 이 시스템을 통해 한방 전문의 3명의 맥진 가압 프로파일을 각 3회씩 측정해 보았으며, 이를 통해 한의사의 맥진은 크게 3개의 구간으로 나눌 수 있고 최대 가압력이 약 $500g{\cdot}f$인 것 등을 알 수 있게 되었다. 맥진 가압트레이닝 프로그램은 LabView를 통해 구현하였으며, 수련자가 미리 저장된 목표 맥진 가압 프로파일과 유사하도록 인조 팔을 맥진할 때의 가압 프로파일이 목표 가압 프로파일과 유사한 정도를 평가하여 일정 범위를 벗어나면 경고하고, 실습이 끝나면 목표 프로파일과 유사도 점수를 화면에 표시하도록 하였다. 더 나아가 유사도 점수의 추이를 통해 숙련 추이를 관찰 할 수 있도록 하였다. 이 시스템을 맥진 교육에 활용한다면 보다 정량적이며 과학적인 교육이 가능해질 뿐만 아니라 교육의 효율도 크게 향상될 것으로 기대된다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.25-34
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• 2012

수의대 학생들은 동물을 대상으로 의료 행위를 실습하고 훈련을 하는 과정을 통하여 동물에 대한 치료 방법을 배우고 경험한다. 하지만, 동물 보호법으로 인해 훈련에 필요한 동물 실험에 대한 규제가 확대되고, 실험에 사용되는 동물에 대한 실험 횟수를 제한하면서, 수의대 학생들의 동물 대상 교육 및 훈련의 기회가 줄어들게 되었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 증강현실 기반의 동물 훈련 시뮬레이터를 제안한다. 동무 의료 훈련 과정 중에서 가장 사용 빈도가 높으면서도 초보자들이 어려움을 겪는 정맥 주사 훈련을 시뮬레이션 대상으로 선정하였다. 본 논문에서 제안한 시뮬레이터는 동물에 대한 의료 훈련의 사실감을 높여주기 위해서 실제 개다리의 모습을 사용한 훈련 도구를 개발하였다. 또한, 실제 정맥주사 훈련 과정에서 사용되는 주사기를 개조하여 사용자의 실험 행위 인식 및 이에 따른 Force Feedback을 제공하는 장치를 개발하였다. 마지막으로 실험에 참여하는 사용자들의 행위를 인식하고 이에 알맞은 시각적 피드백을 주기위해 Work Bench 기반의 증강 현실 시스템을 개발하였다. 제안한 증강현실 기반의 동물 훈련 시뮬레이터에 대한 성능 평가를 실시한 결과 제안한 시뮬레이터는 시뮬레이터를 사용하지 않는 전통적인 비디오 기반의 교육 방법이나 HMD (Head Mounted Display) 디스플레이를 착용한 증강현실 시스템보다 교육 효과가 뛰어나다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권6호
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• pp.57-66
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• 2005

본 연구에서는 가상현실기술과 자전거를 이용하여 평형감각 실조환자의 진단 및 시각, 전정감각, 체성감각 등을 효율적으로 진단하고 자극, 훈련시킬 수 있는 자전거 시뮬레이터 시스템을 개발하였고, 이 시스템이 평형감각 훈련에 대한 효과를 고찰하였다. 실험 방법은 20대의 건강한 젊은 성인과 70대의 노인을 대상으로 자전거 주행 시에 나타나는 주행시간, 주행속도, 중앙선이탈도, 무게이동과 무게중심의 변화를 측정하여 가상 자전거 시스템이 평형감각 훈련에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 유용성을 분석 하였다. 실험결과, 20대의 젊은 성인과 70대의 노인이 훈련 후 주행속도와 주행시간 중앙선 이탈도가 감소하였고, 좌우 무게이동과 무게중심 면적이 모두 감소하였으며 시각적 피드백의 효과가 평형감각에 더욱 유용하다는 결론을 얻었고 시각적 피드백의 효과를 이용하여 복합 감성정보를 활용한 헬스기구나 평형감각 재활 훈련에 활용할 수 있음을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제32권2호
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• pp.84-94
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• 2014

Purpose: To quantify the cardiac dose reduction during breathing adapted radiotherapy using Real-time Position Management (RPM) system in the treatment of left-sided breast cancer. Materials and Methods: Twenty-two patients with left-sided breast cancer underwent CT scans during breathing maneuvers including free breathing (FB), deep inspiration breath-hold (DIBH), and end inspiration breath-hold (EIBH). The RPM system was used to monitor respiratory motion, and the in-house self respiration monitoring (SRM) system was used for visual feedback. For each scan, treatment plans were generated and dosimetric parameters from DIBH and EIBH plans were compared to those of FB plans. Results: All patients completed CT scans with different breathing maneuvers. When compared with FB plans, DIBH plans demonstrated significant reductions in irradiated heart volume and the heart $V_{25}$, with the relative reduction of 71% and 70%, respectively (p < 0.001). EIBH plans also resulted in significantly smaller irradiated heart volume and lower heart $V_{25}$ than FB plans, with the relative reduction of 39% and 37%, respectively (p = 0.002). Despite of significant expansion of lung volume using inspiration breath-hold, there were no significant differences in left lung $V_{25}$ among the three plans. Conclusion: In comparison with FB, both DIBH and EIBH plans demonstrated a significant reduction of radiation dose to the heart. In the training course, SRM system was useful and effective in terms of positional reproducibility and patient compliance.

• 대한물리의학회지
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• 제12권4호
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• pp.73-82
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• 2017

PURPOSE: Proprioceptive Neuromuscular Facilitation (PNF) has been shown to improve body function and activity/participation in people with functional dysfunctions. This study evaluates if active exercise using theraband in PNF pattern may induce similar benefits as exercise using manual PNF pattern performed by physiotherapists on promoting mobility, balance and fear of fall in community-dwelling elderly. METHODS: Twenty-three community-dwelling elderly with independent activities of daily living were recruited and randomly allocated into either PNF group - exercise in PNF pattern by trained physiotherapists or Theraband-PNF (T-PNF) group - exercise using theraband in PNF pattern, for an hour, twice weekly for 4 weeks. Functional outcomes such as Timed Up and Go test, Elderly Mobility Scale, Berg balance scale, functional reach and subjective measures including fear of fall (FOF) scale, bodily pain in visual analogue scale were measured pre and post-program. RESULTS: Twenty-one participants completed the program. PNF group demonstrated significant within-group improvements in all subjective measures and objective measures. Similar within-group improvements were demonstrated in all outcome measures except FOFS in T-PNF group. However, no between-group differences were found in any of the outcome measures. CONCLUSION: Comparable improvements in functional outcomes in community dwelling elderly were demonstrated in both groups. As manual PNF exercise traditionally need clinicians' contact and feedback on patient which limit the training to be carried out extensively in community setting. The current findings suggest that exercise using theraband in PNF pattern is feasible to be adopted as self-practice exercise for community-dwelling elderly to induce beneficial effects on functional outcomes.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권6호
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• pp.651-656
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• 2011

Although prosthetic training was received, most of amputees mainly depend on visual feedback to use prostheses, not on cutaneous and proprioceptive sensibility. Our objective of this study was to determine if there are changes in the somatosensory sensibility of amputees compared to non-amputees using multi-channel vibration stimulation system. One transradial amputees and ten non-amputees were involved. To investigate changes of residual somatosensory sensibility at stump, we set up custom-made vibration stimulation system including eight actuators (4 medial and 4 lateral) and GUI-based acquisition system. The results showed that there was similar pattern of subjective response at most of channels among group as stimulation increases. However, amputees' subjective response at channel 8 for 238Hz vibration was more sensitive than that of healthy persons. With respect to channels, response at channel 4 (medial) corresponding region to flexor carpi ulnaris for transradial amputees was most sensitive than other channels. In addition, sensitivity of four medial channels was on average about 0.5 scale than that of four lateral channels. Somatosensory sensibility was amputee, women, and men in sensibility order.