본 논문은 인간과 공존하고 커뮤니케이션하며, 인간에게 심리적 안전거리(사회적 거리) 침해에 따른 스트레스를 유발하지 않는 소셜로봇을 위한 새로운 보행자 회피 알고리즘을 제안한다. 보행자 모델을 새롭게 정의하기 위해 보행자의 걸음걸이 특성(직진성, 속도)에 따라 보행자를 클러스터링하며 보행자 클러스터별 사회적 거리를 정의한다. 정의된 사회적 거리를 포함하도록 보행자(장애물) 모델링을 하고, 새롭게 정의된 보행자 모델에 상용화된 장애물 회피, 경로계획 알고리즘을 적용해 통합된 주행 알고리즘을 완성한다. 새로운 알고리즘의 효과를 검증하기 위해, 상용화된 대표적 두가지 장애물회피 경로계획 알고리즘인 DWA 알고리즘과 TEB 알고리즘을 활용한다. 본 논문의 핵심 알고리즘인 새로운 보행자 모델을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우로 구분하여 그 효용성을 평가한다. 그 결과, 새롭게 제안된 알고리즘이 이동시간의 손실 없이 보행자의 스트레스 지수를 현격하게 줄일 수 있음을 보인다.
본 연구는 스마트폰 사용이 건강한 성인의 보행패턴에 미치는 영향을 알고자 하였다. 건강한 성인 20명이 본 연구에 동원되었다. 모든 대상자는 보통보행과 스마트폰 보행을 각각 2회씩 수행하였다. 보통보행은 대상자가 선택한 속도로 걸었으며, 스마트폰 보행은 동영상 시청을 하면서 걸었다. 보행 동안 GAITRite 시스템을 이용하여 보행패턴과 관련된 시, 공간적 변수를 확인하였다. 통계분석은 두 보행에 대한 시, 공간적 변수를 비교하기 위하여 대응 표본 t 검정을 이용하였다. 시간적 변수비교에서 스마트폰 보행은 보통보행보다 보행속도, 분속수에서 유의하게 낮았으며(p<.05), 한쪽 다리 지지 시간, 양쪽 다리 지지 시간에서는 유의하게 길었다(p<.05). 공간적 변수 비교에서 스마트폰 보행은 보통보행보다 한 발짝 길이, 한걸음 길이에서 유의하게 짧았으며(p<.05), 보행 시 보간에서는 유의하게 길었다(p<.05). 본 연구의 결과는 보행 동안 스마트폰 사용이 올바른 보행패턴에 부정적인 영향을 줄 수 있음을 증명한다.
대부분의 3차원 캐릭터 애니메이션에서는 모션 캡쳐 장비를 통해서 포착된 동작 데이터를 이용하여 다양한 지형상에서 캐릭터의 이동 동작을 표현한다. 이러한 동작 포착 데이터는 실제 사람과 같이 움직이는 동작들을 자연스럽게 표현할 수 있으나, 만약 다양한 지형에 대해 움직이는 동작을 표현할 경우, 지형의 유형에 따라 모든 동작을 캡쳐하여야 하고, 얻어진 동작 데이터를 다른 유형의 캐릭터에 적용할 경우 동작 데이터를 다시 얻거나 기존 동작 데이터를 재편집해야 하는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 평지면, 경사면, 계단면 그리고 굴곡면 등 다양한 지형에서의 적응적인 걷기, 달리기의 이동 동작을 생성하기 위한 통합적 생성 방법을 제안한다. 이 방법에서는 캐릭터의 신장이나 걷는 속도 걸음폭 등의 적은 매개변수들을 사용하여 이동 동작을 생성할 수 있다. 관절들의 위치나 각도는 역운동학(Inverse Kinematics)방법으로 계산하고, 골반과 이동하는 다리의 움직임 궤적 산출은 큐빅 스플라인 곡선을 활용한다. 또한 제안된 방법을 통해서 다양한 실제 캐릭터에 적용하여 이동 동작을 확인한다.
위급상황 발생시 국민의 안전을 위해 신속히 대피할 수 있는 대피소가 전국에 약 2만 5,724개소가 지정되어 있으며, 서울시의 경우 약 3,870개소가 지정되어 있다. 전국에 설치된 대피소는 신속한 대피를 위해 주변 반경 5분 이내에 도착할 수 있는 위치에 지정되어 있으며, 서울시의 대피소 수용능력은 서울인구의 285%를 수용할 수 있다. 하지만 문제는 보행자의 나이, 신장, 건강상태, 신체조건 등과 같은 개인차에 의한 보행속도를 고려하였을 경우 5분 이내에 도착할 수 있는 대피소가 얼마나 되는지는 알 수 없다. 또한 대피소의 공간적 배분 및 분포에 따라 수용 가능한 서비스 영역이 달라지며, 이에 따른 취약지가 발생 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 선행연구사례를 통해서 보행자의 유형별 보행속도를 1m/s, 1.3m/s, 2m/s 정의하였고, 서울시에 지정된 대피소와 도로망을 이용하여 입지할당모형의 네트워크 분석을 실시하였다. 그 결과 서울시 행정구역별로 보행속도에 따른 대피소의 서비스 지역과 취약 지역을 알 수 있었으며, 노약자의 경우 대피소에 도달할 수 없는 취약 지역이 빠른 걸음의 성인남녀에 비해 2배 이상 큰 것으로 분석되었다.
이동 통신 수요의 급격한 증가와 멀티미디어 서비스에 대한 요구에 의해 기존의 셀룰러 시스템은 용량 부족 및 QoS 처리에 있어서 한계에 부딪히게 되었다. 따라서 사용자들이 요구하는 QoS를 만족시켜줌과 동시에 최대한 많은 사용자를 수용하기 위해 계층셀 구조가 제안되었다. IMT-2000에서는 셀구성 방안으로 계층셀 구조를 채택하였는데, 그에 따라 복잡한 중첩 구조를 간단하면서도 효율적으로 이용할 수 있는 호 처리 알고리즘의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 기존에 제안된 복합 호 처리 방식에서 한 걸음 나아가 이동 속도와 대역폭을 고려한 호 처리 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘에서는 버퍼와 가드 채널을 이용하여 호의 이동 속도와 대역폭을 고려하여 기존의 방식보다 효율성을 높일 수 있도록 하였다. 또한 대역폭과 이동 속도를 고려하여 호들을 분배하여 처리함으로써 사용자의 QoS를 만족시켜주고 핸드오버율을 줄이고자 하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해서 본 논문에서는 계층 셀룰러 시스템을 구성하고 다양한 트래픽을 생성하여 시뮬레이션을 수행하였다. 블로킹률, 드로핑률, 채널 활용률, 계층간 핸드오버 수 등 다양한 파라미터를 토대고 기존의 방식과 제안한 방식을 비교해봄으로써 성능 향상을 입증하였다.
최근 국내 외 물류환경이 급변하고 있어 국내기업들은 물론이거니와 해외기업들까지 자동화창고 개발 및 투자를 확대하고 있다. 이러한 환경속에서 자동화창고 시스템은 급변하고 있으며, 그에 따라 다양한 기능을 갖춘 자동화창고 시스템이 개발되고 있다. 이렇게 자동화창고 시스템의 새로운 기술들이 많이 개발되어 양적인 면은 커져가고 있지만, 자동화창고 시스템의 제품 품질평가체계인 질적인 면은 제자리걸음이다. 본 논문에서는 자동화창고의 제품평가체제 확립을 위해다양하게 발전하고 있는 자동화창고 시스템의 특성과 기술의 동향을 분석하고, 이를 기반으로 자동화창고 시스템의 기능성과 신뢰성을 확보하기 위해 제품평가에 관한 국제품질평가 표준인 ISO/IEC 25000 시리즈를 참조하여 기능적합성과 신뢰성의 평가항목을 도출하였으며, 도출한 평가항목을 통해 평가모델을 개발하였다. 본 논문을 통해 자동화창고 시스템의 품질수준을 높이기 위한 기능적합성과 신뢰성의 평가기준을 확립할 것으로 사료된다.
바이오인식기술은 사람의 지문 얼굴 홍채 정맥 등 신체적 특징(Physiological characteristics) 또는 음성 서명 자판 걸음걸이 등 행동적 특징(Behavioral characteristics)을 자동화된 IT 기술로 추출 저장하여 다양한 IT 기기로 개인의 신원을 확인하는 사용자 인증기술이다. 2001년 미국의 911 테러사건으로 인하여 전 세계 국제공항 항만 국경에서 지문 얼굴 홍채 등 바이오정보를 이용한 출입국심사가 보편화됨과 동시에 ISO/IEC JTC1 SC37(바이오인식) 국제표준화기구를 중심으로 표준화가 급속도로 진행되어 왔다. 최근 들어 스마트폰 테블릿 PC 등 모바일기기에 지문 얼굴 등 바이오정보를 탑재하여 다양한 모바일 응용서비스를 가능하게 해주는 모바일 바이오인식 응용기술이 전 세계적으로 개발 보급되고, 삼성전자 페이팔 중심으로 바이오인식기술을 이용한 모바일 지급결제솔루션에 대한 사실표준화협의체인 FIDO, ITU-T SG17 Q9(텔레바이오인식) 국제표준화기구를 중심으로 표준화가 진행되고 있다. 특히 이러한 모바일 바이오인식기술은 스마트폰을 통한 비대면 인증기술 수단으로서 핀테크의 중요한 요소기술로 작용될 전망이다. 한편, 위조지문 등 전통적인 바이오인식 기술의 위변조 위협으로 인한 우려도 증폭됨에 따라 스마트워치 등 웨어러블 디바이스에서 살아있는 사람의 심박수(심전도), 뇌파 등의 생체신호를 측정하여 스마트폰을 통하여 개인을 식별하는 차세대 바이오인식기술로 진화중에 있다. 본고에서는 바이오인식기술의 변천사와 함께 국내외 모바일 바이오인식기술 동향과 표준화 추진현황을 살펴보고, 지난 2015년 5월 29일 발족한 KISA "모바일 생체신호 인증기술 표준연구회"를 통하여 뇌파 심전도 등생체신호를 이용한 차세대 바이오인식 기술 및 표준화 계획을 수립하여 향후 바이오인식기반의 비대면 인증기술에 대한 추진전략을 모색하고자 한다.
최근 비디오 감시, 로봇 시각 휴대폰 등 무수히 많은 카메라가 생활 속에 파고들면서 휴먼 동작 인식은 컴퓨터 시각 분야의 새로운 붐을 일으키고 있다. 자체로 그다지 흥미 있는 동작은 아니지만 걸음걸이 또는 보행은 가장 보편적으로 많이 관찰되는, 의심할 여지없이 사람의 대표적인 동작이다. 그리 오래되지 않은 과거에 보행자 인식의 관점에서 반짝 연구가 있었지만 관심의 길이가 짧은 만큼 보행 동작에 관한 체계적인 분석과 이해 없이 이루어졌었다. 본 연구에서는 일련의 점진적인 모델을 이용하여 보행 동작의 구조를 체계적으로 분석하고자 한다. 입력 영상 신호의 다양한 변형과 불완전성을 극복할 수 있는 동적 베이스망 기반의 보행자 모델과 보행 모델을 제시한다. 그리고 이변량 폰 미제스 분포의 조건부 밀도 함수를 기반으로 마르코프 체인의 이산 상태 공간을 연속 공간으로 확장하는 방법을 제안한다. 제안된 모형화 프레임워크를 이용한 일련의 시험, 분석에서 보행자를 91.67% 인식하며 보행 동작을 보행 방향과 보행 자세의 두 가지 독립적인 성분으로 분리 해석할 수 있었다.
Purpose : Stroke patients exhibit abnormal walking patterns such as slow walking speed and asymmetrical walking values. The recovery of symmetrical walking in the stance phase using a treadmill means improvements in walking speed and asymmetrical walking. The purpose of this research was to investigate the effect of unilateral step treadmill training (USTT) on gait speed and the recovery of symmetrical walking in chronic stroke patients. Methods : Fifteen patients (11 men and 4 women) with chronic stroke participated in this study. The 10-meter walk test (10MWT) and GAITRite system were used to determine the intervention-related changes in gait speed and symmetrical walking values such as non-paretic step length (NSL), non-paretic step time (NST), paretic single-support time (PSST), step length asymmetry (SLA), and step time asymmetry (STA) after USTT. All participants completed USTT and underwent measurements at 3 different times: at pretest, posttest, and the follow-up test. Repeated-measures analysis of variance was used to compare walking speed and asymmetrical walking values. The statistical significance level was set at p<.05. Results : Walking speed by 10MWT (p<.05) showed significant improvements after USTT as follows: at pretest and posttest (p<.05), posttest and follow-up test (p<.05), and pretest and follow-up test (p<.05). Recovery of symmetrical walking patterns such as NSL (p<.05), NST (p<.05), and SLA (p<.05) were observed after USTT. However, no significant improvements were found in PSST (p>.05) and STA (p>.05) in symmetrical gait. Conclusion : This study suggests that USTT may have a positive effect on walking speed and symmetrical walking patterns in chronic stroke patients. Thus, this study contributes to the existing knowledge about the usefulness of USTT for the effective management of patients with chronic stroke. Further studies are needed to generalize these findings.
본 연구에서는 만성 파킨슨병 환자의 동적탄력튜빙 보행 훈련 (I, II)이 자세정렬, 보행, 삶의 질에 미치는 영향을 조사하였다. 총 3명의 만성 파킨슨병 환자를 모집하여 사례 연구를 시행하였다(Hoehn 및 Yahr 1-3단계 각 1명). 동적탄력튜빙 보행 훈련 (I 및 II)은 파킨슨병 환자에게 하루 30분, 주 5일, 5주 동안 25세션 적용되었다. 본 연구의 효과를 알아보기 위해, 자세정렬검사, 근 활성도검사, 보행분석 및 파킨슨병 환자의 삶의 질을 평가하였다. Dynamic tubing 보행 훈련(I, II) 중재 후 몸통 굽힘은 감소되었다. 또한 초기 접촉기(IC)에서 중간 디딤기(Mst)까지 보행 시 넙다리네갈래근, 뒤넙다리근, 앞정강근(TA)의 근 활성도가 증가하고 장딴지근의 근활성도가 감소하였다. 척추세움근(ES T12, L3)의 근활성도는 H&Y I, III 단계에서 증가하고 H&Y II 단계에서 감소하였다. 압력 중심(COP) 매개변수인 보행선의 길이, 한 발 지지선, 앞/뒤 위치, 좌우대칭 값이 개선되었다. 시공간 보행 매개변수인 보폭, 보폭, 의 속도는 증가하고 분당걸음수는 감소되었다. 나아가 파킨슨 병 환자의 삶의 질도 개선되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 동적탄력튜빙 보행 훈련 (I 및 II)은 약물 내성이 절반으로 감소된 5년 이상된 만성 파킨슨병 환자의 자세, 보행, 삶의 질을 개선하기 위한 새로운 접근 방식으로 적용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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