• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제9권9호
• /
• pp.999-1004
• /
• 2014

본 논문에서는 초보자들도 건반악기의 연주 방법을 쉽고, 효과적으로 학습할 수 있도록 건반악기 자율 학습 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 지능형 건반악기 자율 학습시스템은 스마트폰 기반의 학습 어플리케이션과 건반악기 보조 모듈로 구성된다. 건반악기 보조 모듈은 스마트폰 어플리케이션과 블루투스 통신을 통하여 악기 연주 정보를 수신한 후, LED에 표시해 줌으로써 초보자도 쉽게 건반과 음계의 상관관계를 숙지할 수 있도록 하였다. 또한 사용자의 연주정보를 저장하고, 분석 정보를 제공하여 효과적인 학습이 가능하도록 구현하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.219-228
• /
• 2012

본 논문에서는 키넥트의 3차원 영상정보를 이용하여 손가락 움직임을 검출하고 이 정보를 이용하여 종이건반 피아노를 구현하는 방법을 제안한다. 키넥트의 컬러영상과 깊이영상을 이용하여 먼저 건반 식별을 위해 필요한 건반 패턴 정보와 사용자의 종이건반 누름 여부를 판정하기 위한 건반깊이 정보를 검출한다. 배경의 깊이정보를 이용하여 입력된 깊이정보로부터 손 영역을 검출할 경우 종이건반과 접촉한 손가락 끝부분이 잘려나가는 문제를 해결하기 위해 스킨 컬러를 이용하여 정확도를 향상시켰다. 그리고 면적을 이용한 외곽선 검출과 convex hull 알고리즘을 이용하여 손가락 끝점을 검출하고 건반 패턴 정보와 비교하여 건반 누름을 판정하였다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용하여 종이건반 피아노 성능평가를 수행한 결과 높은 검출 정확도를 보였다. 구현된 종이건반 피아노 기능을 활용하여 피아노 연주 입력장치를 구현함으로써 PC기반 피아노 연주시스템 구현의 편리성을 보였으며 악기 초보자가 PC 기반 피아노 연주 학습에 사용자 인터페이스로 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권11호
• /
• pp.2273-2276
• /
• 2009

요즘 부모들이 유아들의 음악 교육에 대해서 관심이 많아지면서, 유아들이 능동적으로 음악을 즐길 수 있도록 지원하는 시스템이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간 손 인식 기법을 이용한 건반 연주 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 유아들이 쉽게 사용할 수 있도록, 종이 건반위에서 손가락을 움직이기만 하면 음원이 재생되어 연주하는 환경을 제공한다. 그리고, 제안하는 시스템은 연주에 필요한 비용을 최소화하기 위해서, 보급형 컴퓨터와 종이건반, 웹 카메라, 스피커만을 이용한다. 또한, 효율적이고 정확하게 건반과 손가락을 인식하기 위해서, 건반 인식 단계와 손가락 인식 단계를 구분한다. 건반 인식 단계에서는 건반을 구성하는 검정색과 흰색만 고려하여 건반을 인식하고, 손가락 인식단계에서 는 피부색만 고려하여 손가락을 인식한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.51-62
• /
• 2012

본 논문에서는 초등학교 저학년 학생들이 쉽고 효율적으로 건반악기 연주 방법을 학습할 수 있도록 개발한 악기 자율학습기를 설명한다. 개발한 악기 자율학습기는 PC기반의 학습 소프트웨어와 외장 전자건반악기 모듈로 구성된다. 우리는 USB 인터페이스를 적용한 전자건반악기와 PC용 S/W를 연동하여 악기 연주에 필요한 정보를 PC 화면에 제공하는 기능과 타자연습과 유사한 형식의 게임을 통해 학습내용을 재미있게 복습하는 기능을 구현하였다. 개발한 외장 전자건반모듈은 USB 인터페이스를 통하여 PC로부터 선택적으로 악기연주 안내정보를 수신하여 LED 및 7-세그먼트에 표시해줌으로써 초보자들이 쉽게 악보 내 음계와 건반의 상관관계를 숙지할 수 있도록 하였다. 또한 사용자가 건반을 잘못 눌렀을 때 이를 감지하여 LED와 PC 화면에 안내정보를 출력하도록 구현하였다. 구현된 악기 자율학습기를 이용한 악보 연주 실험을 통하여 학습효율이 향상됨을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제7권1호
• /
• pp.646-653
• /
• 2021

본 연구에서 개발된 의료용 침대는 N개의 건반으로 이루어져 각각이 엑츄에이터에 의해 수직으로 구동된다. 각 건반에는 M개의 센서가 실장되어 체압을 측정하므로 체압지도의 해상도는 MN에 의해 결정된다. 각 건반에는 센서 제어기가 실장되어 M개의 센서로부터 측정한 체압값을 CAN(Car Area Network)와 같은 직렬 통신 네트워크를 통해 메인제어기로 전달한다. 각 건반에는 모터를 구동하는 서보 드라이버가 하나씩 장착되며 메인 제어기와 CAN으로 연결되어 메인 제어기에서 지시된 변위값대로 건반의 높낮이를 제어하며 향후 개발될 인공지능 제어 알고리즘을 위해 신체 각부의 편안도를 조사하여 건반의 높낮이를 맞추었다. 또한, 건반 각부에 걸리는 최대 체압값과 체압비를 계산하여 인공지능에 의한 침대 편안도 제어를 위해 기초 데이터로 활용한다. 결과적으로 제시된 시스템은 향후 개발될 인공지능에 의한 신체의 안락함과 욕창 방지 제어를 위해 활용될 수 있는 토대가 될 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
• /
• pp.171-172
• /
• 2009

음악 시장은 갈수록 커지고 있고 학생들의 음악 교육은 점점 주입식 교육으로 변해가고 있다. 성장하는 음악 시장을 기반으로 학생들의 자유로운 음악 활동을 위해 악기 연주 프로그램을 기획했다. 제안 하는 프로그램은 종이 건반과 웹캠만 있으면 악기 연주가 가능한 프로그램으로 적은 비용이 요구되기 때문에 기존 시스템과 차별성을 가진다. 사용자의 손가락이 종이 건반위에 놓으면 웹캠이 손가락과 건반을 인식하여 소리가 나는 시스템이다. 피아노, 드럼, 베이스, 기타 4가지의 악기 중 본인이 원하는 악기를 선택하여 연주를 할 수 있다. 다양한 악기의 음을 배우고 자신만의 음악을 만들 수 있는 기회를 제공한다.

• 한국컴퓨터게임학회논문지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.167-174
• /
• 2018

동형건반배치는 타일 형태의 건반 악기에서 음의 배치를 일관되게 하는 방법으로 같은 방향의 이웃 건반에 같은 음정차이로 배치함으로써 일관된 음계배치가 가능하도록 하는 방법이다. 비교적 오래전부터 사용되어 왔지만 최근에 다양한 현대적인 악기 설계나 소프트웨어적인 악기의 인터페이스에서 적용함으로써 주목받아오는 방법이다. 여기에는 서로 다른 다양한 배치 방법들이 제안되어 왔으나 몇 가지가 존재하는 지 서로 어떤 관계에 있는 지 등에 대한 연구가 거의 이루어져 있지 않다. 본 논문에서는 이러한 동형건반배치에 대해 분류 방법을 제시하고 이들 간의 관계에 대해서 분석한다. 이는 기존에 알려져 있는 것보다 훨씬 적은 수의 동형건반배치 종류가 존재함을 보이고 분류의 틀을 마련하여 동형건반배치에 대한 연구의 기반을 제시하였다. 이를 바탕으로 좀 더 체계적인 분석과 연구가 이루어 질 것으로 기대되며 다양한 음악용 인터페이스를 개발하는 데 활용할 수 있을 것으로 기대한다. 이러한 연구는 음악 교육용 게임에서 기본적인 요소인 음정, 화성, 화음, 음계 등을 이해하도록 트레이닝 시키는 데 매우 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.258-258
• /
• 2022

물넘이 형식에는 수문과 밸브로 조절할 수 있는 조절형식, 개수로 및 관수로 형식의 자연적으로 수위조절이 되는 비조절형식, 레버린스(Labyrinth), 피아노건반(Piano Key Weir), 사이펀(Siphon) 등의 특수형식으로 구분할 수 있다. 이 중에서 피아노건반 물넘이는 레버린스 물넘이를 피아노건반 모양으로 개량한 것으로 2003년 알제리 Biska 대학의 Quamane 교수에 의해 제안되었다. 제한된 물넘이 폭에 물넘이의 길이를 연장하여 방류능력을 증가시키는 효과를 나타내는 물넘이 형식으로 여수로의 월류수심을 낮게 유지하면서 방류량을 증가시킬 수 있다. 피아노건반 물넘이는 2006년에 프랑스에서 최초로 적용되었으며, 현재까지 약 30여 지역(프랑스, 베트남, 호주 등)의 댐에 적용되었다. 본 연구에서는 국내 저수지를 대상으로 여수로에 피아노건반 물넘이를 적용하여 방류능력과 수리적 안정성 검토를 위해 농어촌연구원 국제융합수리시험센터에서 수리모형실험을 수행하였다. 농어촌연구원은 2018년도에 기존 수리모형실험 시설을 확장하여 가로 250m, 세로 102m의 국내 최대규모의 실내 수리모형실험 시설을 준공하였고, 대형유사순환수로, 고정식 급경사수로, PIV 전용실험수로 등 기능별 7종의 실험수로를 갖추고 있다. 수리실험은 Froude 상사에 의한 축척을 적용하여 모형을 제작하였고, 기존의 수리시설과 하류하천까지 포함하여 70m(L)×20(B)×2m(H) 규모이다. 실험은 유량을 다양하게 변화시키면서 수위-방류량을 검토하였고, PMF 홍수위에서 방류량이 배제 가능한지 검토하였다. 또한, 물넘이의 안정성 검토를 위한 접근유속을 게측하였고, 물넘이를 통해 월류하는 흐름의 유황을 분석하여 수리학적으로 안정한 흐름이 발생하는지 검토하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제16권11호
• /
• pp.85-93
• /
• 2011

음악교육은 창의력, 사회성, 학업 성취도를 향상시킨다. 음악교육에 있어서 학습자들이 수동적으로 지식을 전달 받기보다는 자기 수준에 맞는 내용을 선택하여 자신의 학습속도에 맞춰 스스로 학습할 수 있는 학습자 중심의 교육이 강조되고 있다. 이에 따라 자신의 학습 수준, 속도에 맞게 학습할 수 있는 학습도구의 개발이 요구되고 있고, 특히 자율학습이 가능한 전자 악기 HW, SW에 대한 요구가 높아지고 있다. 그러나 기존의 전자악기와 PC MIDI를 이용한 software들은 초등학교 저학년 학생들이 악기연주 자율학습에 활용하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 이들 문제점들을 해결하기 위해 PC 환경에서 PC와 USB Interface로 통신 가능한 외장 전자 건반악기와 PC 기반 software로 구성되는 악기연주 자율학습 지원도구 구현방법을 제안한다. 외장 전자건반모듈은 USB를 지원하는 PIC18F4550 MCU를 활용함으로써 간결한 구조와 저비용으로 구현하였다. 그리고 PC상에서 수행되는 software는 악보편집, MIDI정보 처리, 외장 전자건반모듈과의 상호연동을 통하여 건반악기와 유사한 환경을 지원함으로써 향후 자율학습용 컨텐츠가 추가될 경우 전자건반악기 연주 자율학습에 활용이 가능하다고 판단된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.89-95
• /
• 2021

욕창은 아직 해결되지 않은 인류의 난제이다. 본 연구에서는 건반형 의료용 침대를 개발하고 체압센서를 장착하여 욕창이 임계압력에 이르지 않도록 건반을 제어하는 방법을 제시한다. 이를 위해 4bar 링크를 이용한 건반형 매트리스를 개발하고 건반의 높낮이를 체압센서를 통해 임계압력 이내로 제어하는 방법을 사용한다. 압력x시간이 중요 요인인 욕창에서 건반을 승하강하며 시간제어만을 할 때는 신체의 불편감이 있으나, 제시한 방법을 사용하면 압력을 임계압력이내로 제어함으로서 편안한 상태에서 욕창을 예방하는 효과를 거둔다. 개발한 의료용 침대 시스템의 유효성과 타당성을 이론과 실험을 통해 검증하였다.