• 실천공학교육논문지
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• 제13권3호
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• pp.483-490
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• 2021

본 논문에서는 스마트팩토리 기반의 CPPS(Cyber Physical Production System) 및 VR(Virtual Reality) 기술을 활용한 스마트팩토리 통합 기술 교육 플랫폼 개발과 플랫폼을 활용한 교육 방법들을 제안하였다. 3D 디지털 트윈과 연동이 가능하며 BOP(Bill of Process) 기반의 제조 공정을 통합하는 방법을 학습할 수 있도록 플랫폼을 개발하였다. 또한 디지털 트윈은 OPC-UA 서버를 통해 메카니컬 시스템과 디지털 트윈 뿐만 아니라 가상 현실까지 연계하여 통합 스마트팩토리 기반의 교육 플랫폼을 구축하였다. 이러한 플랫폼을 기반으로 스마트팩토리 통합 플랫폼은 BOP 기반 디지털 트윈 시뮬레이션, OPC-UA 통합, MES 시스템, SCADA 시스템, VR 연동으로 스마트팩토리 통합 플랫폼의 개별 요소들을 가지도록 제안하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.87-89
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• 2019

기존의 문화재 의무교육과정은 흥미와 가시성 측면의 부족함으로 인해 교육적인 효과를 기대하기 어려운 측면이 있다. 본 연구에서는 4차산업혁명 시대를 맞아 주목 받고 있는 증강현실의 다중마커 인식 기술을 기반으로 문화재 3차원 데이터를 활용한 응용콘텐츠 및 교구재를 제작하여 대중적으로 문화재를 즐기며 학습 할 수 있도록 하는 증강현실 어플리케이션을 제안한다. 다수의 마커를 인식 가능한 다중마커 기술의 콘텐츠의 경우 다양한 이벤트 추가와 연출력을 강화할 수 있다. 향후 제안하는 증강현실 앱은 문화재를 활용한 다양한 교육용 콘텐츠 제작기술 연구에 활용될 것이라 사료된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.165-172
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• 2022

본 논문에서는 발달 장애 학생이 가상현실 콘텐츠로 직업 훈련을 수행하는 중에 콘텐츠가 부여한 과제를 이해하지 못하여 더 이상의 훈련을 진행하지 못하고 현재의 상태에 머물러 있는 상황이 발생했을 때 문제의 상태에서 스스로 벗어나서 훈련을 진행할 수 있도록 도움을 주는 행위, 즉 중재의 제공이 필요한 시점을 파악하는 방안을 연구하였다. 이를 위해, 선행 연구의 결과를 토대로 가상현실 기반의 바리스타 훈련을 수행할 수 있는 콘텐츠를 이용하여 커피 제조를 교육하는 과정에서 주어진 과제를 성공적으로 완수하기 위해 발달 장애 학생이 반드시 조작하여야 하는 바리스타 도구를 선정하고, 해당 도구와 발달 장애 학생의 왼손과 오른손과의 거리를 측정하여 통계적 분석을 통해 가설을 검증하였다. 손으로부터 관심 바리스타 도구 및 인접 도구들까지의 누적거리가 다른 바리스타 도구까지의 누적거리보다 상대적으로 긴 것으로 분석된 연구 대상자는 관심 바리스타 도구를 사용하고 있지 않을 확률이 크므로 해당 과제를 제대로 수행하고 있지 않다고 인식하고 중재를 제공할 시점이라고 판단할 수 있기 때문이다. 검증 결과, 왼손의 경우는 학생들의 훈련 수행의 성공 또는 실패 여부와 손과 바리스타 도구와의 거리간의 관계는 통계적으로 유의미하지 않은 것으로 분석되었으나, 오른손의 경우는 유의미하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.773-793
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• 2022

다수의 고품질 몰입형 영상 전송을 통해 가상 현실에서 six degrees of freedom(6DoF)를 지원하기 위해 the moving picture experts group (MPEG) immersive video (MIV) 압축 표준이 설립되었다. MIV는 비트율과 연산 복잡도 간 상충관계를 고려하여 1) 시점 간 연관성 제거 또는 2) 대표 시점을 선택하여 전송하는 2가지 압축 방식을 제공한다. 본 논문은 전술한 두 가지 방식에 대해 high-efficiency video coding (HEVC), versatile video coding (VVC) 기반 성능 분석 결과를 입력 영상 위치에 합성한 가상 영상 및 사용자 시점 영상 중심으로 제시한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1-9
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• 2010

경험을 통한 지식의 습득이 단순한 기호나 수식을 통한 지식의 습득과 비교해서 보다 안정적이고 명료하게 학습자에게 정보를 전달한다. 컴퓨터 기반의 교육용 시스템은 가상현실기술, 지능형 교육 시스템, 개념의 시각화기술, 시뮬레이션 기반 시스템, 미세한 세계(MicroWorld)를 이용한 형태로 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 교육용 시스템의 여러 형태 중에서 시뮬레이션 기반으로 물리법칙을 2D로 시각화하여 학습자에게 교육할 수 있는 방법을 제안한다. 특히 물리법칙 중 중력의 법칙을 시뮬레이션하여 확인함으로써 간접적 경험을 통하여 보다 명료하게 지식을 습득한다. 시뮬레이션을 통한 명확한 지식 전달을 위해서 본 논문에서는 실시간적인 물리법칙의 시각화, 가상 이상 현상(virtual anomaly), 물리법칙의 시각화를 시뮬레이션한다. 그리고 학습자는 이러한 방법들을 통해서 효율적이고 효과적인 지식습득이 가능함을 보인다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.148-157
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• 2024

이 연구의 목적은 초등학생의 생태적 감수성 향상을 위한 인공지능 기반 해양 생태전환교육 프로그램을 개발하는 것이다. 개발한 인공지능 기반 해양 생태전환교육 프로그램은 19명의 연구집단을 대상으로 11회에 걸쳐 4주간 수업하였고, 프로그램 적용 전-후에 생태적 감수성 검사를 실시하였다. 그 결과 개발한 프로그램이 초등학생의 생태적 감수성을 향상시킨다는 통계적 결과를 얻었으며, 심층 면접을 통해서도 생태적 감수성 하위 영역인 생물에 대한 공감, 자연에 대한 흥미, 자연 향유, 자연에 대한 경이감 등 모든 영역에서의 향상을 발견하였다. 인공지능과 가상현실을 활용한 해양 생태 수업을 통해 학생들은 자연에 더욱 가까이 접근할 수 있었고, 이러한 학생 참여 활동이 생태적 감수성에 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다. 이는 학생들의 생태적 감수성을 향상시키기 위해서는 단순 설명식 수업보다 체험 중심의 교육 방법이 중요하며, 인공지능 기술이 학생들의 수업 몰입도를 높이는 데 효과적임을 나타낸다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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• pp.742-744
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• 2002

얼굴 애니메이션은 개인을 쉽게 구분하고 의사소통을 효율적으로 할 수 있는 보조도구로써 최근 연구가 활발하다. 본 논문에서는 얼굴 표정생성을 위해서 실제얼굴의 피부조직 얼굴 근육 등 해부학적 구조에 기반한 근육 기반 모델 방법을 사용하여 현실감 있고 자연스러운 얼굴 애니메이션이 이루어지도록 한다. 또한 부드러운 얼굴모델을 구현하기 위하여 폴리곤 메쉬를 분할하고 얼굴 표정에 중요한 영향을 미치는 얼굴근육을 추가하여 다양하고 자연스러운 표정을 연출하는 방법을 제시하고자 한다. 제안된 방법을 water〔3〕의 모델에 적용해 봄으로서 더 실감 있는 얼굴 애니메이션에 접근할 수 있는 결과를 얻을 수 있었다. 이 결과는 화상회의나 가상현실, 원격교육, 영화 등 많은 분야에서 활용될 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.125-125
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• 2001

실 지형정보를 이용한 3D 가상환경은 사용자에게 좀 더 현실에 가까운 교육환경을 제공한다. 3D 가상환경에 사용되는 지형정보는 mesh를 생성하기 위한 고도 data와 mapping을 위한 위성영상이나 항공사진 등이 사용된다. 고도 데이터는 DEM,DTED와 같은 데이터 포맷이 있는데 해상도에 따라 초단위 또는 M 단위로 다양하게 분류되어 있으며 위성영상이나 항공사진도 해상도에 따라 50M∼10Cm 까지 다양하여 사용목적에 맞는 데이터 선택이 필요하다. 고도데이터와 mapping 데이터를 이용하여 기본적인 3D 지형을 생성한 후에 안개나 비, 눈, 빛, 구름과 같은 기상환경을 시뮬레이션하거나 건물이나 이정표, 또는 텍스트 같은 사용자 정보를 Vector overlay 하여 좀 더 현실감 있는 3D 가상환경을 만들 수 있다. 최근에는 인터넷이 일반화되면서 네트웍을 통해 지명데이터를 전송하고 렌더링 하고자 하는 요구가 발생하고 있다. 그러나 3차원 가상환경을 위한 지형 데이터는 2D 데이터에 비해 크기가 크고 고사양의 하드웨어사양을 필요로 하여 네트웍을 통해 전송하고 랜더링 하기에는 여러 가지 제약이 따른다. 이러한 재약을 극복하기 위해 데이터를 한꺼번에 전송하지 않고 점진적으로 전송하고자 하는 연구가 많이 있어 왔으며 점진적 메쉬나 딜로니 규칙에 기반한 TIN 압축 점진적 시각화 기법, DEM 웨이블릿 변환을 적용한 저장, 전송 렌더링 하고자 하는 연구가 시도되어 왔다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.11-21
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• 2024

본 연구는 가상현실 (Virtual Reality, VR) 기술을 활용하여 골프 스윙의 주요 구간을 식별하고 레이블링 (Labeling) 하는 방법을 탐구한다. 기존 가상현실 기기의 제한점을 해결하기 위해 OpenVR SDK (Software Development Kit)와 SteamVR을 활용하여 다양한 VR 기기에서 운동 데이터를 수집할 수 있는 플랫폼을 개발하였다. 또한, 장단기 메모리 (Long Short-Term Memory) 기반의 시계열 데이터 분석을 통해 운동 동작의 시간적 변화를 식별하고 레이블링하는 반자동 레이블링 기술을 개발하였다. 실험은 소년, 청년, 중년, 장년 세대별 각 20명씩 총 80명의 참가자가 각 5회의 스윙 데이터를 수집하여 총 400개의 운동 데이터 세트를 구축하였다. 제안하는 기술은 골프 스윙의 7가지 주요 구간에 대해 모든 연령대에서 일관되게 높은 정확도(0.94 이상)와 F1 점수(0.95 이상)를 달성하였다. 이 기술은 운동 데이터를 세분화하고 구간별로 운동 능력을 정밀하게 평가할 수 있는 기반을 마련하여, 향후 교육 및 훈련 과정에서 개별 사용자에게 맞춤형 피드백을 제공하는 데 목적이 있다.

• 실천공학교육논문지
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• 제8권1호
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• pp.23-29
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• 2016

세월호 사건 이후, 불감증이 만연한 우리사회는 안전 교육과 재난대응 훈련에 다시 높은 관심을 가지게 되었다. 하지만 실질적으로 훈련을 하는 데는 비용도 많이 들며, 체험감을 높이는 데에는 한계가 있다. 최근 가상현실의 이점을 활용한 대안들이 콘텐츠 산업분야에서 중요시 되어 여러 콘텐츠들이 개발되고 있다. 본 논문에서는 화재 재난 대응 3D시뮬레이션 설계 시 중점적으로 적용해야 하는 부분을 살펴보고 새로운 설계안을 제안하고 설계과정을 통하여 얻을 수 있는 교육적 효과에 대해 고찰해 본다. 제안하는 시스템 설계하고 구현하기 위해서는 실제적인 3D공간제시를 위한 시스템설계, 재난 대응의 다양한 시나리오 구축, 사용자 효용성을 증대하기 위한 게임요소 적용에는 프로그램능력을 요하는 컴퓨터학과 등과 같은 IT 기반교육과 더불어 모델링 능력을 요하는 미술계 기반교육이 필요하다. 이에 본 연구에서는 제안한 시스템 설계과정을 통하여 얻을 수 있는 융합분야의 교육적 효과에 대해 고찰해 본다.