• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.23-29
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• 2023

가상현실 분야에서는 사용자 경험의 몰입도를 극대화하기 위해 햅틱 피드백을 활용하고 발전시키려는 지속적인 노력이 있었다. 그러나 대부분의 햅틱 피드백은 진동 모터 등 경제성을 고려한 액추에이터를 사용하는 문제로 인해 제한적인 촉각 경험만을 사용자에게 제공할 수 있었다. 복싱과 같은 스포츠 시뮬레이션이나 게임에서의 타격 경험의 경우, 실제 물체를 타격하는 감각과 진동 액추에이터로 렌더링되는 감각 사이의 괴리 때문에 한계가 분명하다. 본 연구에서는 이를 주목하여, 사용자가 손으로 가상의 물체를 타격할 때 가상 임팩트를 생성할 수 있는 햅틱 임팩트 시스템을 제안했다. 햅틱 인터페이스는 퀵 리턴 메커니즘을 사용하여 엔드이펙터가 사용자의 주먹에 햅틱 임팩트 피드백을 직접 전달하고 진동 촉감을 통해서 사용자의 손바닥에 가상 임팩트 감각을 전달할 수 있도록 하였다. 제안된 시스템은 인간 대상 실험을 통해 평가하였으며 실험 결과는 햅틱 임팩트 가상 임팩트의 인지 강도와 사실감에 유의한 영향을 미친다는 것을 나타낸다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.78-80
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• 2005

Haptic interface apparatus is the device which can offer users virtual reality not only by visualization of virtual space but also by force or tactile feedback. In this paper, we designed and fabricated a 2D haptic interface device that can be used for various purposes, and implemented a virtual air-hockey system that users can easily find in game rooms. By suitable modeling and haptic rendering, users can feel the impact and the reaction force with his/her hand holding the handle through 2D haptic interface device when he/she hit an air-hockey puck with the handle. Through the trial demonstration. we observed the reasonable effect of direction and speed of a ball like doing in reality.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제18권3호
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• pp.144-147
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• 2017

In this study, two- and three-layer ceramic piezoelectric actuators were designed and simulated according to SUS316 thickness, actuator width, and mass using ATILA software in order to develop a piezoelectric actuator for haptic application. Numerical modelling based on the finite element method was performed to find the resonance frequencies and modal shapes of the actuator. The resonance frequency was affected by the thickness of the SUS316 plate and mass. On the other hand, the width of the actuator did not have a significant impact. Maximum displacements were generated at the center of a haptic three-layer ceramic piezoelectric actuator. The two-layer ceramic piezoelectric actuator with a mass of 2.6 g was suitable as $16.28{\mu}m$ at 265 Hz for haptic sensation application.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.572-578
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• 2017

사용자가 원격으로 가상환경에 접속하여 가상물체를 조작할 때 현실감을 증강시키기 위해서 햅틱 시스템이 사용된다. 그러나 원격 시스템 환경에는 통신시간지연이 발생하며, 발생된 통신시간지연은 햅틱 시스템을 불안정하게 만들 수 있다. 본 논문에서는 종래의 샘플-홀드 방식인 영차홀드 (ZOH; Zero-Order-Hold)가 아닌 일차홀드 (FOH; First-Order-Hold)를 포함하는 햅틱 시스템에서 시뮬레이션을 통해 통신시간지연과 햅틱 장치의 물성치 변화에 따른 가상 스프링상수의 안정성 영역을 분석하고 이를 통해 안정적인 햅틱 시스템을 구현하고자 한다. 통신시간지연이 없으면 일차홀드 (FOH) 방식이 영차홀드(ZOH) 방식보다 가상 스프링상수의 안정성 영역을 증가시킬 수 있었다. 그러나 통신시간지연이 증가하면, 샘플-홀드 방식보다 통신시간지연이 시스템 안정성에 더 큰 영향을 끼치므로, 샘플-홀드 방식에 따른 가상 스프링상수의 안정성 영역 크기에는 차이가 없어진다. 또한 통신시간지연과 일차홀드 방식이 포함되면 가상 스프링상수의 안정성 영역은 통신시간지연 크기에 반비례하고, 햅틱 장치의 댐핑상수 ($B_d$)에 정비례하여 증가하지만, 햅틱 장치의 질량 ($M_d$)에는 영향받지 않음을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제42권3호
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• pp.214-220
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• 2023

본 논문에서는 합성곱 신경망과 트랜스포머의 장점을 결합한 Conformer 모델을 이용하여 물체 표면의 질감특성을 나타내는 햅틱 가속도 신호로부터 질감 인식 성능을 향상시키는 방식을 제안한다. 제안한 방식에서는 사람이 스타일러스와 같은 도구를 이용하여 물체 표면과 접촉하는 동안 충격음과 진동에 의해 발생한 3축 가속도 신호를 1차원 가속도 데이터로 결합하고, 오디오 신호와 유사성을 갖는 햅틱 가속도 신호로부터 로그 멜-스펙트로그램을 추출한다. 그리고 추출된 로그 멜-스펙트로그램에 Conformer 모델을 적용하여 다양한 물체의 질감을 인식하는 데 있어 주요한 지역적 및 전역적인 주파수 특징을 학습한다. 제안된 모델의 성능 평가를 위해 60개의 재질로 구성된 Lehrstuhl für Medientechnik(LMT) 햅틱 질감 데이터세트를 실험한 결과 제안된 방식이 기존 방식들보다 물체 표면 재료의 질감을 효과적으로 잘 인식할 수 있음을 보였다.

• 한국조경학회지
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• 제43권4호
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• pp.1-14
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• 2015

서구에서는 인체의 오감 중 시각을 가장 중요하게 여기고 있으나, 시각중심주의적 사고는 많은 문제점을 내포하고 있다. 시각중심주의는 주체를 특권화하며, 다른 감각들과의 상호작용을 억제하면서 세계에 대한 경험을 시각 영역에 한정한다. 그러나 경험은 다양한 양식의 '만짐'으로써 이해될 수 있으며, 감촉성과 관련이 있다. 현대조경에서는 시각중심주의에 반하여 신체의 다감각적 측면에 관심이 고조되면서 외부공간에서 신체의 개입이 중요한 이슈가 되었다. 본 연구는 주체의 능동적 체험을 촉발하는 촉지적 지각 체제에 대한 가능성을 탐구한다. 촉지적 지각은 주체의 능동적 체험을 이끄는 촉매적 역할을 수행하며, 이러한 촉지적 지각을 통해 주체는 장소성을 체험한다. 촉지적 지각은 다양한 감각의 동시성과 상호작용을 통하여 촉각을 통해 알고 있던 것을 드러냄으로써 능동적인 참여를 이끌어낸다. 촉지적 지각 체제는 다양한 분야에서 연구되었으나, 조경 분야에서는 연구가 이루어지지 않았다. 이에 본 연구는 모더니즘 이전에 나타난 조경에 한하여 촉지적 지각의 양상에 관하여 논하고자 한다. 촉지적 지각에 대한 이론적 배경에서는 선행연구 및 문헌 고찰을 통하여 촉지적 지각의 개념을 명확히 하고, 촉지적 지각의 특성을 도출한 연후, 시각중심주의 체제의 문제점과 촉지적 지각의 필요성을 논하다. 촉지적 지각의 역사적 전개 과정에서는 시각 체제의 변화 과정을 시대순으로 살펴보며, 시각중심적 사고와 반-시각중심적 사고가 각 시대의 건축과 조경에 어떻게 투영되었는지를 문헌 및 사례를 통하여 고찰한다. 이후, 시대적 변화 과정에서 시각 체제가 조경 분야에 미친 영향을 고찰한다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제19권2호
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• pp.23-32
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• 2019

VR 콘텐츠의 대중화가 더딘 것은 시각적인 새로운 경험 즉, '흥미' 이상의 '효용'을 만들어내지 못했기 때문이다. 가상현실 콘텐츠의 효용은 기능적 현실감에서 출발하며 그것을 증진시키기 위해서 사실적인 인터랙션이 요구된다. 본 연구는 구체적으로 네트워크 플레이, 캐릭터 인공지능, 햅틱 구현의 3가지 방법을 제시하고 있다. 가설을 확인하기 위하여 기획에서부터 콘텐츠 제작, 플레이 테스트, 기술 검증까지 야구를 소재로 한 VR 콘텐츠 제작의 전 단계를 수행하였다. 최종 결과물에 대한 사용자 및 평가 기관의 테스트를 통하여 사실적인 시각 효과와 플레이 연출, 진동에 의한 타격감까지 콘텐츠의 현실감을 높이는 데 기여한 것으로 평가되었다.

• 대한치과의사협회지
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• 제58권11호
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• pp.670-682
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• 2020

This research examined the difference in cognitive load and the virtual presence depending on auditory feedback and task difficulty in haptic-based dental simulation. In the field of dental education, practice-centered training using handpiece has been crucial because a practitioner's psychomotor experience has a significant impact on the mastery of treatment skills. For the novice, it is necessary to reduce errors in dental treatment to enhancing skill acquisition in the haptic practice. In the training process, the force-feedback is crucial to elaborate subtle movement to guide what to do and how it should be hard or soft. However, It is not easy to add force-feedback to generate kinetic experience training. As an alternative method, we examined that auditory feedback can help learners' skill training. In this study, we analyzed how the presence/absence of auditory feedback at the different levels of task difficulty impacts learners' psychological demand and virtual presence in the virtual reality simulation. For this study, 29 dental college students participated in a dental simulation. The participants were grouped into two conditions that are with and without auditory feedback. Additionally, two consecutive tooth preparation tasks with different levels of difficulty were used in the simulation. The auditory feedback condition gives alarms to a learner when he treats a non-targeted tooth with a virtual handpiece. The user's cognitive load and virtual presence were measured to examine the effects of auditory feedback. The results revealed that the main effect was found in cognitive loads. Also, a significant interaction effect was shown in the virtual presence. We discussed the effective design methods for the virtual reality-based dental simulation through the result of this study.