• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권5호
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• pp.136-146
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• 2012

IT를 이용한 시뮬레이션 및 가상현실 기술이 발전하면서 시뮬레이션 결과를 사용자에게 효과적으로 전달하기 위한 애니메이션 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 애니메이션에 대한 재생품질, 재생속도, 입출력 속도, 저장공간 축소 등애니메이션 성능을 개선하기 위한 다양한 노력이 있었다. 그러나 기존 연구는 대부분 애니메이션 영상에 대한 프레임별 이미지 압축에 초점을 맞추고 있다. 애니메이션의 저장용량 및 재생 속도를 획기적으로 개선하기 위해서는 애니메이션 자료를 벡터화 하고 시간적 공간적 중복성을 제거해야 한다. 본 연구는 애니메이션 자료에 대한 계층화, 벡터화를 통해 애니메이션 자료구조를 근본적으로 개선하였으며, 열차 이동경로 기반한 애니메이션 자료의 패턴화를 통해 애니메이션 자료의 시간적 공간적 중복성을 제거하여 저장공간을 현저히 축소하였고 입출력 속도 및 재생속도를 획기적으로 개선하였다. 실험결과 애니메이션 벡터화 이후 추가적인 패턴화를 통해 저장공간이 80%이상 축소되었으며 입출력 속도가 약 4배 향상되었다. 이러한 패턴화 기술은 객체의 이동경로가 존재하는 다양한 시뮬레이션 시스템의 애니메이션 자료 저장방식으로 활용될 수 있으며, 아주 작은 애니메이션 자료 전송량으로 인해 사용자 맞춤형 애니메이션을 제공하기 적합한 기술로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제30권1호
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• pp.17-25
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• 2005

원자력 발전의 안정성이 사회적 문제로 제기된 이후 작업종사자에 대한 작업 중 방사선 피폭량에 대한 관심이 높아지고 있다. 현재의 방법에 의하면 방사선 작업 계획의 수립 시 작업 공간 내 선량률이 일정하다는 가정 하에 피폭선량을 예측하므로 작업 경로에 따른 피폭선량의 변화에 대한 고려가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 작업자와 선원과의 거리가 고려되 수정된 방사선 피폭량 계산식을 이용하여 방사성 폐기물 저장시설에서의 작업 중 작업경로 변화에 따른 방사선 피폭량을 계산하였다. 이 계산식을 이용하여 주어진 작업 공간과 선원 조건하에서 작업 중 방사선 피폭량을 최소로 하는 최적 작업경로를 탐색할 수 있는 수치해석 알고리즘을 제안하였다. 이를 위하여 2차원 작업공간에서 무한개의 작업경로를 유한개의 경로로 근사화하고 근사화된 모든 작업경로 중 피폭선량이 최소가 되는 작업경로를 탐색하였다. 또한, 3차원 그래픽 기술과 Java 프로그래밍을 이용한 가상작업 시뮬레이션 프로그램을 개발하고 작업 공간의 선량률 가시화 및 가상 작업 시뮬레이션을 수행하여 방사선 작업 계획의 수립을 위한 도구로서의 가능성을 검토하였다. 수치해석 계산과 시뮬레이션 과정을 통하여 최적 작업경로는 작업자와 선원과의 거리를 증가시키고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 경로로 제시되었고, 이를 바탕으로 방사선 피폭량은 작업시간뿐만 아니라 작업자와 선원간의 거리에 영향을 받음과 최적화된 방사선 방호를 위해 작업경로가 고려되어야 함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제38권4호
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• pp.10-21
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• 2001

본 논문은 컴퓨터를 통해 가상세계를 구축하기 위한 논리적 시뮬레이션 방법을 개발한다. 기존의 일정한 패턴으로 전개되는 게임, 유아용 교육 시스템은 다수의 사용자를 가상의 공간으로 유도하여 상황을 전개하나 환경자체의 변화를 유발시키는 것에는 미흡하다. 따라서 본 논문에서는 개념적이고 논리적인 상황 변화를 가능하게 하는 가상 환경 시스템을 개발한다. 환경의 논리적인 구현은 시공간적인 상황속에서 시뮬레이션함으로써 이루어진다. 본 논문에서는 상황계층구조를 통해 시뮬레이션 가능한 상황을 정의하고 단일 사건을 정의한다. 그리고 인과관계를 세분화하여 사건 발생을 전개해 나간다. 자연 현상에서 사건은 물리법칙에 기반하여 발생하며, 현상은 사건들간의 연관성을 이용하여 표현한다. 이러한 방법은 초기 사건의 세분화 작업이 어려우나 사건의 재사용의 장점을 가져온다. 그리고 동일 패턴의 사건에서는 새로운 조건을 이용함으로써 보다 현실적이고 논리적인 성황의 구현을 가능하게 한다. 특히 자연현상에서 사건의 원천을 정의하고 객체의 생명 시간에 의한 객체의 존재유무가 사건의 주된 요인으로 취급된다. 제안하는 방법은 자연현상 중 계절의 변화에 적용하여 표현 가능함을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.416-419
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• 2004

최근에는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 실제 전투 자산을 가동하지 않고 실전과 같은 전투경험을 부여하고 있다. 이러한 시뮬레이션이 실제와 똑같은 환경을 구축하기 위해서는 현재 사용하는 워게임 모델을 운용하기 위한 데이터베이스가 잘 구축되어야 하고, 그 데이터베이스를 포함한 페더레이트(federate)간의 연동(federation)이 네트워크 상에서 잘 수행되어야 한다. 이에 본 논문에서는 전장 데이터(이하 액티브 패킷)의 신속한 전달을 필요로 하는 긴급한 실제상황과 유사한 전장공간을 구축할 수 있도록 액티브 네트워크 상에서 페더레이트(혹은 액티브 노드) 간의 효율적인 트래픽 처리가 가능한 가상 전장 환경을 구성하고, 이에 대한 유효성을 모의 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.661-666
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• 2007

최근들어 제품을 개발하는 과정 중, 디자이너와 개발자, 의사 결정권자들이 FEM, CFD 시뮬레이션 결과를 리뷰할 때에 가상현실기술을 도입하는 사례가 늘고 있다. 몰입감을 높여주는 가상현실환경은 모델에 대한 해석 결과물을 정확하고 효과적으로 분석할 수 있도록 돕는다. 데이터의 실제 크기와 같게 혹은 그보다 더 크고 자세한 이미지를 제공하는 가상현실 몰입환경은 사용자가 데스크탑 환경만을 사용할 때 경험할 수 없는 높은 사실감을 제공함으로써 사용자에게 시각적인 만족감을 줄 수 있다. 하지만 데스크탑 환경에 비해 해상도가 낮고, 어두운 곳에서 스테레오 안경이나 HMD(Head Mounted Display), Data glove등을 착용해야 하는 불편함과 멀미, 시각적인 피로, 방향감각 상실로 대표되는 가상멀미 등으로 인해 장시간 사용에 어려움이 있다. 데스트탑 환경에서의 데이터 리뷰는 고해상도 이미지 분석은 가능하지만, 입체감이 떨어지기 때문에 리뷰 데이터의 실제감이 떨어진다. 이와 같은 문제점들을 보완하기 위해서 본 논문에서는 데스크탑 환경과 가상현실 환경 간의 협업이 가능한 FEM/CFD 가시화 시스템을 제시한다. 본 시스템은 가상현실 몰입환경에서 해석 데이터를 단순히 가시화하는 것뿐만이 아니라, 데스크탑 시스템과 동일한 3D 인터페이스 구조를 제공한다. 따라서, 해석 결과 분석을 위한 동일한 post-processing 작업이 네트워크로 연결된 원격 공간의 사용자들이 사용하는 시스템들 사이에서 실시간으로 진행될 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.309-312
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• 2005

21 세기의 핵심기술이 될 가상현실은 차세대를 이끌 주요 패러다임 중 하나로써 광범위한 응용분야를 창출할 수 있고 기술적인 면에서도 커다란 변혁과 전환을 몰고 올 수 있다. 이러한 변화는 앞으로 인간 생활의 전 분야에 있어 그 가치와 파급효과가 매우 커질 것으로 전망된다. 그러나, 국내 가상현실 관련 업체는 대부분 영세한 수준을 벗어나지 못하고 있으며, 업체 간 과다경쟁 및 정보교류의 부족으로 유사 기술에 중복 투자돼 국가적인 손실을 초래하고 있는 것이 현실이다. 따라서 본 연구는 가상현실에 대한 선형연구를 토대로 하여 가상현실 시뮬레이션 시스템을 개발 할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 1999년도 춘계학술대회
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• pp.11-20
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• 1999

전동차 시뮬레이터는 제한된 공간상에서 영상 및 음향, 운동, 운전석에 있는 각종 계기와 모니터 시스템들을 이용해 운전자에게 실제 주행하고 있다는 현실감을 제공하는 일종의 가상현실 장비이다. 시뮬레이터의 유효성은 각종 차량 특성과 운전조건 변화에 대해 CAB 상의 승무원에게 실제에서 경험할 수 있는 각종 주행환경을 제공하는 데 있다. 주행 현실감을 확보하기 위해서는 CAB 승무원에게 소리, 영상, 운동, 촉각 신호 등과 같은 큐(Cue)를 현실적으로 제공해야 한다. 대부분의 큐는 운전자의 조작 명령에 반응하는 차량의 동특성 해석을 통해 결정되어 시각, 음향, 모니터 등에 제공된다. 그러므로, 시뮬레이터 운용에 있어서 핵심적인 위치를 차지하고 있는 실시간 전동차 시뮬레이션 시스템의 전동차 모델은 차량의 운동을 현실적으로 모사할 수 있어야 하며, 실시간으로 시뮬레이션 되어야 하는 서로 상충되는 조건을 만족시켜야 한다. 실시간 전동차 시뮬레이션을 수행하기 위해서 특히 공학적으로 검토되어야 할 요소는 전동차 모델의 적절성, 적분기법, 운용 소프트웨어 및 실시간 시뮬레이션용 컴퓨터 등에 관하여 연구하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.298-300
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• 2006

산업현장에서 로봇의 사용이 크게 늘게 됨으로서 로봇의 배치와 움직임의 조정을 효율적으로 하는 것이 중요해 졌다. 이를 위해 가상의 공간에서 시뮬레이션 하는 오프라인 프로그래밍이 사용되고 있다. 본 논문에서는 오프라인 프로그래밍 기반의 시뮬레이션 엔진을 설계, 구현하였다. 복수의 로봇 시뮬레이션이 정적/동적인 상황에서 이루어 질 수 있도록 이벤트/사이클 혼합 방식을 사용하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.113-114
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• 2022

가상의 공간에 실제의 설비를 구현하는 시뮬레이션 기술은 스마트팩토리를 구성하는 필수 요소 중의 하나이다. 다만, 현업의 제조 설비 도면을 시뮬레이션 소프트웨어에 적용하는데 있어 자유 곡선을 가지는 공압 배관 등의 모델 데이터는 작업의 난해함 등의 이유로 기 설계 도면에 누락되어 있는 경우가 빈번하다. 본 연구에서는 시뮬레이션 툴 중에 하나인 유니티를 이용하여 내부에서 직접 스윕 곡선을 생성하는 과정을 구현하였다. 이를 통해 기 설계 데이터에 누락된 다양한 자유 곡선 모델을 신속하게 시뮬레이션에 적용하는데 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권1호
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• pp.165-170
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• 2017

웹 3D 기술은 과학, 의료, 공학 그리고 멀티미디어 가시화의 경험을 시뮬레이션하기 위해 사용될 수 있다. 웹 환경에서 3D 가상현실은 운영체제 등에 관계없이 사용될 수 있으며, 가상현실은 3차원 컴퓨터에 의해 생성된 현실적인 영상, 음향과 다른 감각을 표현하고 사람들과의 사용작용을 원활하게 하기 위해 사용될 수 있다. 특히 가상현실에 참여하는 사람들은 몰임하여 객체를 조작할 수도 있고, 원하는 목표를 위해 단계별 행동을 실행할 수 있다. 일반적으로 웹 환경에서 3D 상호작용 콘텐츠를 정의한 ISO 국제표준인 X3D를 이용하여 가상현실 공간을 생성한다. 본 논문에서는 X3D 가상현실 공간에서 스테레오 렌더링을 논의하고, HMD VR을 위한 새로운 X3D 노드를 제안한다. 제안한 노드들은 X3D 웹 브라우저인 X3DOM에 의해 가시화되었다.