• 말소리와 음성과학
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• 제11권1호
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• pp.51-61
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• 2019

본 연구는 음성장애환자를 위한 스마트폰기반 음성치료프로그램을 개발하고자 하였다. 국내 음성치료관련 모바일 콘텐츠분석, 전문가 및 사용자 수요조사를 통해 음성치료에 필요한 콘텐츠를 수집하였고, 프로그램은 안드로이드 스튜디오를 사용하여 개발하였다. 애플리케이션에 대한 사용자 만족도 평가는 기능적 음성장애인 5명을 대상으로 실시하였다. 연구결과 국내 음성치료관련 모바일 콘텐츠는 주로 호흡과 관련된 애플리케이션이 가장 많았으며 다음으로 음도와 노래 순으로 분포되었으나 실질적으로 음성치료를 위한 애플리케이션은 13개에 불과하였다. 전문가 및 사용자 수요조사 결과 환자와 치료사 모두 치료실 이외에 장소에서 음성훈련을 할 수 있는 콘텐츠에 대한 요구도가 높은 것으로 나타났다. 이러한 현황분석을 토대로 스마트폰기반 음성치료프로그램인 '홈 보이스 트레이너'를 개발하였다. 홈 보이스 트레이너는 안드로이드 스마트폰을 기반으로 한 음성치료 및 관리용 애플리케이션이다. 기존 오프라인에서 훈련한 음성치료활동을 가정에서도 훈련할 수 있도록 고안되었다. 또한 환자의 음성훈련 기록을 온라인으로 관리하여 음성치료 종결 후에도 지속적인 음성컨설팅을 통해 환자의 음성개선을 유지할 수 있도록 지원하였다. 사용자 평가 결과 환자는 홈 보이스 트레이너에서 제공하는 음성치료프로그램의 난이도, 내용은 만족하는 것으로 나타났으나 홈 버튼 및 화면 간 연계성에 대한 부분과 같은 유저인터페이스에 대한 부분이 미흡한 것으로 나타났다. 추후 연구에서는 음성장애 환자에게 홈 보이스 트레이너를 사용한 임상 적용연구가 필요하다고 생각된다. 또한 음성치료관련 스마트 콘텐츠에 대한 개발 연구와 임상적용에 대한 연구가 활발히 이루어지기를 기대한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.169-169
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• 2017

스마트 돈사 내의 열환경 분석에 필수적으로 고려되어야 인자는 가축의 복사 에너지 변화로 볼 수 있다. 열환경 제어의 대상이기도 하지만 회귀적으로 열환경 변화의 인자이기도 하다. 이러한 가축의 복사 에너지 분석을 위하여 시설 내에 용이하게 배포가 가능한 열화상 계측 시스템을 개발하였다. 초소형 마이크로 열화상 계측 시스템에 부가적으로 IOT(Internet of Thing) 기반 기술을 이용한 모듈화 개발을 병행하였다. 열화상 계측 센서로 LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}4{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. SPI(Serial Peripheral Interface) 속도 2 Mhz로 마이크로프로세서(NanoPi NEO Air, FrendlyArm, CA, USA)와 고속 통신을 수행하여 9 Hz의 계측이 가능하다. 열화상 센서와 마이컴으로 구성되는 단위 계측 시스템의 통신 기능 확장을 위하여 다음과 같이 세 단계의 정보 전달 시나리오를 설계하였다. 1) 단독적으로 열화상을 계측 하고 내장된 메모리에 저장하는 형식 2) 인접한 사용자 인터페이스에서 1번 단독 모듈에 접속하여 열화상을 실시간으로 전송하여 화면에 도시하는 형식 3) 2번 사용자 도시모듈과 병행적으로 Local WI-FI 통신을 이용한 모바일 기기에 화면을 도시하는 형식. 이와 같은 계층적이며 모듈화된 계측 시스템을 구성하기 위해서 1번 모듈에 공개 소프트웨어인 Hostapd 2.5(http://w1.fi/hostapd)버전을 설치하였다. 외부 인터넷 환경이 없는 상황에 1번 모듈 단독으로 AP(Access Point) 기능을 제공하여 지근 거리에 있는 2번 모듈과 3번 모바일 기기의 접속을 관리할 수 있다. 2번 모듈의 경우 화면 다수의 1번 모듈에 접속을 교차적으로 수행하는 방식과 2번 모듈 자체가 AP가 되어 1번 모듈의 접속을 허용하는 형태로 구성되어 있다. 계측 시스템의 계측 매트릭스 구성에 따라 선택적으로 결정할 수 있다. 1번 2번 모듈 공통적으로 TCP/IP Listener와 Client 서비스를 병렬적으로 수행할 수 있도록 개발을 하였다. 3번 모바일 기기에서 사용자 인터페이스 구현을 위하여 범용 Android 기반 GUI 프로그램과 Socket 통신을 연동시켰다. 1개의 열화상 Frame의 전송량은 9,600 Byte ($=80{\times}60{\times}2Byte$) 로 WI-FI 통신 전송 시 2회 ~ 6회 정도 내외로 가변적인 통신 수행 횟수를 나타내었다. 센서 계측 시스템과 정보 전송 시스템을 병렬적으로 구성한 모듈화 된 계측시스템의 전 요소에서 센서에서 제공하는 최대 계측 주기인 9 Hz 구현이 일반적으로 가능하였다. 이를 이용한 추후 연구를 통해 가축 객체의 열복사 정보와 돈사 내 열환경 간의 역학성을 연구할 것이다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권6호
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• pp.710-717
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• 2016

최근 여러 사물 인터넷 서비스가 사물 장치를 공유하는 다중 서비스 시스템을 구현하기 위해, 다양한 구조의 사물 추상화 프레임워크들이 제시되었다. 분산형 구조는 사물 인터넷 서비스 중복 문제가 있으며, 클라우드 서버 중심 구조는 실시간 인터랙션을 할 수 없다. 또한, 기존의 포그 서버 중심 구조에서는 불완전한 인터페이스가 사용되었다. 본 논문에서는 기존 구조의 문제를 해결한 사물 추상화 프레임워크인 Smart Fog를 제안하였다. Smart Fog는 스마트 게이트웨이와 3개의 IoT 인터페이스들로 구성된다. Smart Fog는 IoTivity와 OIC 표준을 기반으로 구현되었고, 이를 이용하여 실제 임베디드 장치인 Odroid-XU3에서 프로토타입을 구현하였다. 프로토타입 상에서 실험한 결과, Smart Fog가 실시간 인터랙션이 가능할 정도로 네트워크 지연 시간이 짧고, 분산형 구조에 비해 모바일 장치에서 발생하는 네트워크 트래픽이 74%, 전력 소모가 21% 감소함을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.34-41
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• 2011

현재 무선 인터넷 접속 서비스는 3G 이동 통신 네트워크, mobile WiMAX, WiFi 등을 통해 언제 어디서든 이루어지고 있다. 다양한 무선 네트워크가 혼재해 있는 환경에서 사용자는 상황에 따라 네트워크를 선택할 수 있어야 하며 또한 동종 또는 이기종 네트워크간 이동성 지원도 필요로 하고 있다. 이러한 이유로, 서비스 지역이 가장 넓은 3G 네트워크를 주축으로 3G-mobile WiMAX(IEEE 802.16e)와 3G-WiFi(IEEE 802.11)에 대한 연동 방안들이 많이 연구되어 왔다. 그러나 최근 넷북, 전자책, 스마트폰 등의 등장과 함께 무선 인터넷 사용이 늘면서 mobile WiMAX와 WiFi 서비스 지역이 급속히 증가하고 있으며 특히 인터넷 전화 서비스와 같은 실시간 애플리케이션 사용이 가능해 짐에 따라 전통적인 음성 서비스를 하는 3G 이동 통신 네트워크의 비중은 점차 줄고 무선 인터넷 접속네트워크인 mobile WiMAX나 WiFi는 그 비중이 점차 커지고 있다. 따라서 본 논문에서는 mobile WiMAX와 WiFi간 이동성 지원과 핸드오버 지연을 최소화 하는 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6) 기반의 핸드오버 방안을 제안한다. 제안한 방안에서 이동 노드(MN)는 WiFi와 mobile WiMAX 두 개의 인터페이스를 갖는 이중 스택 구조이며 WiFi가 이동성 지원을 하지 않으므로 기존 동종 네트워크간 핸드오버시 게이트웨이간 핸드오버 시그널링을 처리하는 기능을 이동 노드에 두도록 제안하고 있다. 동종 네트워크간 핸드오버와 비교해 제안된 핸드오버 방안은 해석적 평가를 통해 핸드오버 지연 및 전송 지연과 시그널링 오버헤드가 감소함을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제33권9호
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• pp.776-786
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• 2006

본 논문은 제한된 디스플레이를 가지는 모바일 디바이스 상에서 XML로 작성된 정보를 사용자에게 효과적으로 보여주는 rectangle layout을 이용한 XML 기반의 모바일 정보 시각화 시스템을 제안한다. 먼저 트리 형태의 정보뿐만 아니라 사이클이 존재하는 그래프 정보까지 기술하도록 XML 스키마를 정의한다. XML로 기술된 정보에 대해 디스플레이 화면상에 배치할 때, 사각형의 형태를 가지는 디스플레이 화면의 특징을 고려하여 기존 radial layout을 개선한 rectangle layout 방식을 적용한다. 그 다음 전체 정보와 사용자가 관심을 가지는 정보를 동시에 표현하기 위해 어안 뷰(fisheye view)알고리즘의 DOI를 rectangle layout에 표현된 모든 정보에 적용한다. 또한 사용자가 새로운 관심 대상 정보를 선택하였을 때, 정보들의 화면 재배치에 따른 변화에 사용자 혼란을 줄이고 사용자의 인지력을 향상시키기 위한 방법을 모바일 디바이스의 능력을 고려하여 제안한다. 제안된 focus+context 방식의 정보 시각화 시스템은 데스크 탑에 비해 CPU 계산 능력과 디스플레이 화면, 메모리 제약이 심한 PDA, 셀룰라 폰, 스마트 폰과 같은 모바일 디바이스 상에서 정보 검색에 효과적인 인터페이스를 제공한다. 본 논문에서는 제안한 정보 시각화 시스템을 PDA상에 구현하고 제안된 rectangle layout을 이용한 정보 시각화 방식과 기존 radial layout을 이용한 정보 시각화 방식에 다양한 조건을 적용하여 실험 및 평가를 진행한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.53-65
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• 2011

정보통신기술의 지속적인 발전에 따라 인터넷 상에서 전자금융거래, 전자상거래와 같이 개인정보의 보안이 중요시 되는 민감 서비스의 확산이 빠른 속도로 전개되어 가고 있다. 이에 따라 개인정보의 보호는 물론이고 개인정보를 활용하는 민감 서비스 자체의 안전성 보장이 매우 중요시 되고 있다. 아울러 스마트폰의 대중화와 더불어 무선인터넷이 보편화 되면서, 기존 유선환경을 중심으로 제공되었던 서비스들은 점차 유무선 통합 환경으로 확산되어가고 있다. 따라서 새로운 환경에 적합한 안전하고 안정적인 통신 패러다임이 요구되고 있다. 이 논문은 사용자 정보와 네트워크 정보를 함께 이용함으로써 사용자 단말과 민감 서비스를 제공하는 서버간 끊김 없이 지속적인 안전 관계를 유지할 수 있게 하는 서비스 프레임워크를 제안한다. 제안하는 서비스 프레임워크는 개인정보가 유출되더라도, 단말을 분실하지 않는 한 제 3자에 의한 부정사용을 원천적으로 차단한다. 또한 점차 보편화 되고 있는 이종망간 이동 환경에서 단말의 이동에 따라 가입자 망이 변경되더라도 안전한 서비스 환경을 안정적으로 제공한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.147-157
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• 2018

4차 산업혁명과 함께 국내외로 최첨단융합기술이 농업분야에 적용되기 시작하면서, ICT, 스마트팜 등이 농촌에 보급되기 시작하였다. 그러나 국내 농촌인구수의 지속적인 감소, 고령화로 인하여 최신 기술들의 전파에 어려움이 많은 실정이다. 이에, 다양한 농민 교육 프로그램이 필요한 가운데, 최근 가상현실 기술이 떠오르면서, 농민교육용 프로그램 개발에 활용을 고려해 볼 수 있다. 현재 가상현실 기술은 교육, 의료, 오락 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 교육효과의 증진, 경제적인 교육, 위험성 감소 등의 장점을 바탕으로 농업 분야에 접목이 가능할 것으로 판단하였다. 특히, 스마트팜의 경우 내부의 환경 조절을 위하여 다양한 기술이 집약되어 운영이 되기 때문에, 농민들이 이러한 공기역학적 환경 분포를 이해하는데 가상현실 기술이 매우 효과적일 수 있다. 이를 위해서는 유동, 온도, 가스 등의 분석 및 측정 결과를 바탕으로 가시화하는 기술이 필요하다. 현장에서 직접 환경 요소를 측정하는 것에 한계가 있기 때문에, 최근 연구가 활발하게 이루어지고 있는 전산유체역학을 통한 농업시설 내의 환경 분포 및 에너지 부하를 분석결과를 융합하면 용이할 것으로 사료된다. 또한 농민이 대상이기 때문에 사용자 편의성을 고려한 인터페이스 구축이 병행되어야 할 것이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.161-161
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• 2017

스마트 시설환경의 제어 요소는 난방기, 창 개폐, 수분/양액 밸브 개폐, 환풍기, 제습기 등 직접적으로 시설환경의 조절에 관여하는 인자와 정보 교환을 위한 통신, 사용자 인터페이스 등 간접적으로 제어에 관련된 요소들이 복합적으로 존재한다. PID 제어와 같이 하는 수학적 논리를 바탕으로 한 제어와 전문 관리자의 지식을 기반으로 한 비선형 학습 모델에 의한 제어 등이 공존할 수 있다. 이러한 다양한 요소들을 복합적으로 연동시키기 위해선 기존의 시퀀스 기반 제어 방식에는 한계가 있을 수 있다. 관행의 방식과 같이 시계열 상에서 획득한 충분한 데이터를 이용하여 제어의 양과 시점을 결정하는 방식은 예외 상황에 충분히 대처하기 어려운 단점이 있을 수 있다. 이러한 예외 상황은 자연적인 조건의 변화에 따라 불가피하게 발생하는 경우와 시스템의 오류에 기인하는 경우로 나뉠 수 있다. 본 연구에서는 실시간으로 변하는 시설환경 내의 다양한 환경요소를 실시간으로 분석하고 상응하는 제어를 수행하여 수학적이며 예측 가능한 논리에 의해 준비된 제어시스템을 보완할 방법을 연구하였다. 과거의 고성능 컴퓨팅(HPC; High Performance Computing)은 다수의 컴퓨터를 고속 네트워크로 연동하여 집적적으로 연산능력을 향상시킨 기술로 비용과 규모의 측면에서 많은 투자를 필요로 하는 첨단 고급 기술이었다. 핸드폰과 모바일 장비의 발달로 인해 소형 마이크로프로세서가 발달하여 근래 2 Ghz의 클럭 속도에 이르는 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)가 등장하기도 하였다. 상대적으로 낮은 성능에도 불구하고 저전력 소모와 플랫폼의 소형화를 장점으로 한 AP를 시설환경의 실시간 제어에 응용하기 위한 방안을 연구하였다. CPU의 클럭, 메모리의 양, 코어의 수량을 다음과 같이 달리한 3가지 시스템을 비교하여 AP를 이용한 마이크로 클러스터링 기술의 성능을 비교하였다.1) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 1GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 2) 2.0 Ghz, 4 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 3) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 64Bit Linux(Arch64). 병렬 컴퓨팅을 위한 개발 라이브러리로 MPICH(www.mpich.org)와 Open-MP(www.openmp.org)를 이용하였다. 2,500,000,000에 이르는 정수 중 소수를 구하는 연산에 소요된 시간은 1)17초, 2)13초, 3)3초 이었으며, $12800{\times}12800$ 크기의 행렬에 대한 2차원 FFT 연산 소요시간은 각각 1)10초, 2)8초, 3)2초 이었다. 3번 경우는 클럭속도가 3Gh에 이르는 상용 데스크탑의 연산 속도보다 빠르다고 평가할 수 있다. 라이브러리의 따른 결과는 근사적으로 동일하였다. 선행 연구에서 획득한 3차원 계측 데이터를 1초 단위로 3차원 선형 보간법을 수행한 경우 코어의 수를 4개 이하로 한 경우 근소한 차이로 동일한 결과를 보였으나, 코어의 수를 8개 이상으로 한 경우 앞선 결과와 유사한 경향을 보였다. 현장 보급 가능성, 구축비용 및 전력 소모 등을 종합적으로 고려한 AP 활용 마이크로 클러스터링 기술을 지속적으로 연구할 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.141-152
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• 2014

전자책 리더의 사용자 인터페이스는 매우 다양하여 사용성 문제를 야기하는 주요 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 6개의 스마트폰용 전자책 리더를 대상으로 기능 설정 옵션과 터치스크린 동작 사용에 관한 사용자 선호도를 조사 분석하여 이를 기반으로 전자책 리더의 사용성을 높일 수 있는 대안을 도출하고자 한다. 기능 설정 옵션에 대한 분석 결과, 배경색 설정은 배경색 아이콘에 사용되는 글자 색상을 함께 명시하고 지원되는 배경색의 종류는 8개가 적절하며, 화면밝기 설정은 화면밝기 설정 바를 이용하여 조정하고, 화면밝기 자동 옵션 기능을 함께 제공하며, 글자크기 조정은 +/- 버턴을 이용하고, 글자모양은 '기본값' 옵션과 함께 10개 정도를 지원하는 것이 이상적인 것으로 나타났다. 페이지 넘김 효과는 효과 없음, 페이지 넘김, 슬라이드, 스크롤, 사라지는 효과 옵션을 제공하고, 페이지 이동 방법은 스크롤바에 의한 이동을 기본으로 하고, 페이지 번호 입력에 의한 이동, 목차 및 책갈피 목록에 의한 페이지 이동의 기능은 반드시 제공하는 것이 바람직할 것으로 나타났다. 전자책 리더 터치스크린 동작 기능에 관한 분석 결과 전자책 리더의 화면 구성은 좌, 우, 중간으로 구분하고 화면 좌측을 짧게 한번 터치하면 페이지의 이전 페이지로, 우측을 터치하면 다음 페이지로 이동하고, 화면의 중간을 터치하면 기능 메뉴가 표시되도록 구성하는 것이 이상적일 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 전자책 리더 사용자 인터 페이스 설계 시에 사용성 향상을 위한 지침을 제공해 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권10호
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• pp.351-356
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• 2018

화로 인한 성대의 변화는 음성의 주파수를 변화시킬 수 있으며, 그 노인음성 신호는 다양한 분석을 통해 정상음성 신호와 자동으로 구분할 수 있다. 본 연구의 목적은 기존 스마트 의료 시스템의 노령자 음성 인식 성능을 향상시키고, 음성을 이용한 편리한 인터페이스를 제공함으로써 빠르게 변화하고 있는 기술사회에서 제외될 수 있는 노인과 장애인들에게 쉽게 접근 할 수 있는 도구를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 성 분석으로서, 연구 대상의 성별을 보고했고, 여성과 남성 음성 샘플 개수를 동일하게 사용하였다. 또한 젠더 분석을 적용하여 모든 연령의 목소리를 사용하지 않고 노령자의 목소리를 목표로 설정하여 실험을 수행하였다. 마지막으로, 우리는 성별 및 젠더 편견을 줄이기 위한 표준 및 참조 모델의 재검토 방법을 적용하였다. 본 연구에서는 70세에서 80세까지의 한국인 여성 10명과 남성 10명의 노령자 음성을 사용했다. 파형을 보고 직접 추출한 F0 값과 TF32와 Wavesufer 음성 분석 프로그램에서 추출된 F0를 비교했을 때, TF32보다 Wavesufer가 노인음성의 F0를 더 잘 분석하는 것을 알 수 있었다. 그러나 노령자 대상 노인음성용 음성분석프로그램이 필요하며, 노령자의 음성을 분석함으로써 기존 스마트 의료 시스템의 음성 인식 및 합성 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.