• 기술혁신학회지
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• 제19권3호
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• pp.545-571
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• 2016

정보통신(ICT)의 발달은 제조업에 있어 큰 변화를 가져왔으며 제조공정에는 사물인터넷, 증강현실, 빅데이터와 같은 최신 정보기술이 적용되어 스마트공장이라는 이름으로 진화하고 있다. 이에 미국, 독일, 일본 등 선진국들은 전기전자, 자동차, 기계 등의 제조업에서 스마트공장을 활발히 도입함에 따라 기존의 제조기업들의 생산품질을 높이고, 생산 환경은 유연한 체제로 변화시키면서 미래 제조업을 앞당기고 있다. 이러한 변화는 국내 제조업에까지 영향을 미치게 되었으며 대기업 중심으로 스마트공장이 이루어지고 있다. 그러나 중소기업들은 기술적, 재무적 어려움으로 인해 스마트공장을 적극적으로 도입하고 있지 못하다. 이같은 배경 속에서 본 논문은 스마트공장의 표준화가 중소기업들의 스마트공장의 활용에 큰 기여를 할 것으로 전제하고 우리나라 중소기업들의 스마트공장의 표준화 전략 및 확산 방안을 도출하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 이론분석을 통하여 스마트공장의 확산에 영향을 미치는 요소를 기술적 요인, 조직적 요인, 산업적 요인, 정책적 요인으로 도출 분류하고 사례분석을 실시하였다. 실증분석 대상은 우리나라 제조업의 핵심이 되고 있는 뿌리산업이며, 특히 금형분야의 두 기업을 대상으로 실시하였다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 향후 뿌리산업 중소기업들에게 스마트공장 구축을 위한 표준화 전략 4가지, 즉 국제 표준화, 정부주도 표준화, 기업주도 표준화, 비표준화 추진 등을 도출 및 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제66권4호
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• pp.323-332
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• 2022

본 연구에서는 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR)을 접목시킨 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 중학교 영재 학생의 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 또한 이러한 스마트 기기를 활용한 과학 수업에 대한 인식을 알아보고자 한다. 실제 실험뿐 아니라 AR과 VR을 활용하여 과학 실험을 가상에서 체험할 수 있는 과학 수업 프로그램을 중학교 영재 학생 15명을 대상으로 적용하였다. 프로그램 적용 전후 영재 학생들의 수업 만족도, 과학적 태도 검사의 하위 영역 중에서 과학 수업에 대한 흥미, 과학 탐구에 대한 태도, 과학에 대한 직업적 관심 및 AR과 VR을 접목시킨 수업에 대한 인식을 조사하기 위하여 설문을 실시하였다. 또한 심층 면담을 통해 영재 학생들의 인식을 정밀하게 조사하였다. 연구 결과, 과학 수업 내용과 교수자에 대해서는 높은 수업 만족도를 보였지만 과학 수업 중 활용된 스마트 기기 및 애플리케이션에 대해서는 다른 것에 비해 낮은 수업 만족도를 보였다. 영재 학생들의 사전 사후를 비교 분석한 결과, 과학적 태도 검사의 하위 영역 중 과학 수업에 대한 흥미와 과학 탐구에 대한 태도, 과학에 대한 직업적 관심이 유의미하게 증가하였다. 자유 응답 및 심층 면담을 분석한 결과, 영재 학생들은 실제 실험에 비해 AR과 VR을 접목시킨 스마트 기기를 활용한 수업이 짧은 시간동안 빠르고 안전하게 실험할 수 있다는 점을 장점으로 응답하였다. 반면, 애플리케이션의 낮은 완성도와 가상현실 작동 시 어지러움을 단점으로 응답하였다. 이를 바탕으로 실험 준비와 수업 시간, 위험 요소 등 현실적으로 제한이 많은 과학 실험을 체험할 수 있는 애플리케이션 및 첨단 기술을 활용한 수업 프로그램의 개발에 대한 시사점을 얻었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.843-845
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• 2016

최근 AR(Argumented Reality), VR(Virtual Reality) 기술의 발달로 위치 기반 게임 및 증강 현실에 관한 관심이 높아지고 있으며, 다양한 서비스가 개발되고 있다. 이로 인해 AR, VR, MR(Merged Reality) 기술은 제 4차 산업혁명 기술 중 하나로 손꼽히고 있다. VR 기술의 대표격인 오큘러스 리프트나 HTC VIVE는 사용자의 조작을 위해 별도의 컨트롤러가 필요하며, 기기를 사용할 때 외부의 영상정보를 받아오는 형태의 서비스는 제공되지 않고 있다. 인텔의 MR 기기인 프로젝트 알로이의 경우 컨트롤러 없이 사용자의 손짓과 얼굴 표정 등으로 조작이 가능하며, 외부의 영상정보를 받아올 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 MR을 이용하여 현재 위치를 기반 한 관광 안내 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 MR을 통한 외부 영상정보와 GPS를 이용한 위치 측위, 무선 인터넷을 통한 관광 정보 검색을 통해 관광객의 현재 위치에 따른 관광지 정보를 위치에 맞게 배치하여 경제적인 관광이 가능케 한다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.383-390
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• 2021

최근 드론 산업은 다양한 분야에 활용될 가능성이 제시되면서 급속히 확장되고 있다. 드론 시장 규모가 성장함에 따라 드론 관련 자격증에 관한 관심도 증가하는 추세이다. 하지만 현재 드론 관련 자격제도 및 교육체계가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 드론 교육 훈련의 현실적인 어려움을 해결하고자 관련 기술 연구를 통해 드론 교육의 필요성과 기능성 게임의 특징, AR을 활용한 교육 훈련 효과성을 분석하였다. 이후 AR을 활용한 드론 교육 훈련 게임 콘텐츠를 드론 국가 자격과정 실기시험을 기반으로 연습모드와 시험모드로 구분하고 교육과정이 끝날 때마다 결과화면이 나타나도록 하여 플레이어가 수준별 학습과 스스로 결과에 대해 평가를 할 수 있도록 설계하였다. 또한, 인식률 및 응답속도 대응을 위한 하이브리드 처리 시스템과 네트워크 및 AR 운용 시스템을 구축하였으며, 설계 내용을 토대로 AR을 활용한 드론 교육 훈련 게임 콘텐츠를 구현하였다. 본 논문에서 제시한 AR을 활용한 게임 콘텐츠를 드론 교육 훈련에 활용하는 것으로 환경적인 어려움이 보다 완화되고 플레이의 몰입감을 향상시켜 좀 더 효과적인 드론 교육 훈련을 경험할 수 있을 것으로 기대한다.

• 방송공학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.36-44
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• 2018

가상 현실(Virtual Reality) 및 증강 현실(Augmented Reality) 기기가 보급되면서 새로운 환경에서의 콘텐츠 제공 기술 연구에 대한 필요성이 증대되고 있다. 특히 해당 환경에서 제공할 수 있는 다양한 컨텐츠 중에서도 사물 인터넷(Internet of Things) 기기의 대중화로 인하여 다수의 일반 사용자들이 생산하고 활용하는 시공간 데이터가 증가하고 있다. 본 연구에서는 시공간 데이터에 대한 VR 및 AR 환경에서의 시각화를 위하여 먼저 데이터의 특성을 분석하였고, 일반 모니터를 사용하여 진행되었던 기존 연구에서의 시각화 기법들을 특성에 따라 분류하였다. 이를 통해 최신 기기의 사양 및 상호 작용 설계에 있어서의 특성을 반영하여, 기존 시각화 기법들의 차용 가능성을 살펴보았다. 본 연구의 결과를 통해 VR 및 AR 기기의 특성에 맞춰 시공간 데이터 시각화를 설계할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.461-468
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• 2008

가상현실 및 증강 현실 응용 특히 디지털 패션과 같은 응용분야에서 아바타에 여러 가지 형태의 의복을 입히고 장신구들을 장식하여 보다 현실감이 나는 3차원 애니메이션을 제작한 다음 인터넷을 통하여 개인용 컴퓨터는 물론 핸드폰 같은 휴대용 정보단말기에 표현하려는 요구가 증가하고 있다. 하지만 3차원 모델을 실감나게 표현하는데 필요한 데이터의 용량이 매우 크고 네트워크의 속도 문제와 단말기에 장착된 메모리 장치의 제한적인 성능 문제등으로 인하여, 3차원 영상의 효과적인 전송 및 실감나는 표현은 매우 어렵다. 본 논문에서는 3차원 애니메이션에서 사용되는 데이터를 압축하는데, 3차원 모델 데이터를 군집화하여 애니메이션에 필요한 저장 공간을 줄여서 휴대용 정보단말기에서도 3차원 모델을 자연스럽게 렌더링할 수 있게 하는 기법을 제안하고자 한다. 제안된 기법은 각종 디포머블 오브젝트에도 응용될 수 있으며, 기존의 정적인 형상 압축 기술과 연계하여 좀 더 높은 압축을 가능하게 할 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.11-20
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• 2019

딥러닝 기술의 발전으로 가상 현실이나 증강 현실 응용에서 사용하기 적절한 사용자 친화적 인터페이스에 관한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 본 논문은 사용자의 손을 이용한 인터페이스를 지원하기 위하여 손 끝 좌표를 추적하여 가상의 객체를 선택하거나, 공중에 글씨나 그림을 작성하는 행위가 가능하도록 딥러닝 기반 손 끝 객체 탐지 방법을 제안한다. 입력 영상에서 Grad-CAM으로 해당 손 끝 객체의 대략적인 부분을 잘라낸 후, 잘라낸 영상에 대하여 Atrous Convolution을 이용한 합성곱 신경망을 수행하여 손 끝의 위치를 찾는다. 본 방법은 객체의 주석 전처리 과정을 별도로 요구하지 않으면서 기존 객체 탐지 알고리즘 보다 간단하고 구현하기에 쉽다. 본 방법을 검증하기 위하여 Air-Writing 응용을 구현한 결과 평균 81%의 인식률과 76 ms 속도로 허공에서 지연 시간 없이 부드럽게 글씨 작성이 가능하여 실시간으로 활용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.19-27
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• 2020

최근 가상현실 및 증강 현실 기술을 이용한 다양한 응용분야가 각광받으면서 빠르고 정확한 3차원 모델 생성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 옷을 입은 3차원 사람 모델을 포인트 클라우드의 형상으로 변형하는 온-사이트 학습 (On-site learning) 기반 형상 변형 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 사전 학습과 온-사이트 학습 두 개의 파트로 구성되어 있으며, 각각의 학습은 인코더 네트워크, 템플릿 변형 네트워크, 디코더 네트워크로 구성된다. 딥러닝 네트워크 학습은 3차원 포인트 클라우드와 템플릿 정점 사이의 챔퍼 거리 (Chamfer distance)를 주요 손실 함수로 사용하는 비지도 학습을 적용한다. 입력된 포인트 클라우드 형태의 데이터에 대해 온-사이트 학습을 진행함으로써 추론의 결과물에 대한 높은 정확도를 얻을 수 있으며 이를 실험을 통해 제시한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권1호
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• pp.105-115
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• 2023

본 연구는 디지털 기술 수용을 통하여 이용자를 스포츠에 직접적인 참여 확대로 유도할 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 2022년 7월 1일부터 8월 30일까지 사물인터넷(IoT)을 적용한 홈트레이닝 이용자를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문 조사는 비대면 자기기입식 방법으로 129명이 참여하였다. 자료 처리는 IBM사의 SPSS 21.0 프로그램을 활용하여 빈도분석, 탐색적 요인 분석, 신뢰도 분석, 상관관계분석, 다중회귀분석, 3단계 매개회귀분석을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 홈트레이닝 PPM 모델과 스포츠 직접 참여의 관계에서 용이성은 매개효과가 나타났다. 불만족 요인에서 단순 기능성은 완전매개효과가 나타났고, 비효율성은 부분매개효과가 나타났다. 만족 요인에서 유희성과 경험 가능성은 완전매개효과가 나타났다. 계류 요인에서 개인 혁신성은 완전매개효과가 나타났다. 둘째, 홈트레이닝 PPM 모델과 스포츠 직접 참여의 관계에서 유용성은 매개효과가 나타났다. 불만족 요인에서 단순 기능성은 완전매개효과가 나타났고, 비효율성은 부분매개효과가 나타났다. 만족 요인에서 유희성과 경험 가능성은 완전매개효과가 나타났다. 계류 요인에서 개인 혁신성은 부분매개효과가 나타났다. 이러한 연구를 통하여 스포츠 산업이 NFT, 메타버스, 가상·증강현실 등 디지털 기술의 확대로 소비지출 확대와 경제성장에 기여하길 기대한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제12권7호
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• pp.315-324
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• 2023

꾸준히 증가하는 노인성 질환 환자 대상으로 몰입형 디지털 콘텐츠를 이용한 쉽고 정확한 전신 재활 상호작용 기술이 필요하며, 본 연구에서는 이를 위해 홀로렌즈와 키넥트를 사용한 전신 상호작용 기술을 소개한다. 이를 위해 메쉬 특징점 기반 변환, AR 마커 기반 변환, 신체 인식 기반 변환 방법의 3가지 좌표 변환 방식을 제안한다. 메쉬 특징점 기반 변환은 공간 메쉬에 3개의 특징점을 지정하고 변환 행렬을 이용하여 좌표계를 일치시킨다. 이 방법은 수작업이 필요하여 사용성이 떨어지지만 정확도가 8.5mm로 상대적으로 높다. AR 마커 기반 방식은 홀로렌즈s와 키넥트가 동시에 인식하는 AR, QR마커를 사용하여 평균오차 11.2mm로 준수한 정확도를 달성했다. 신체 인식 기반 변환 방법은 두 기기가 동시에 인식하는 머리 혹은 HMD위치와 양 손 혹은 컨트롤러 위치를 이용하여 좌표계를 일치시킨다. 이 방법은 정확도가 떨어지지만 부가적인 도구나 수작업이 필요 없으므로 사용성이 좋다. 또한 후처리 기술로 RANSAC을 적용함으로써 오차를 10% 이상 줄였다. 이러한 3가지 방식은 콘텐츠가 필요한 사용 편의성과 정확도에 따라서 선택적으로 적용할 수 있다. 본 연구에서는 이 기술을 이용해서 '썬더펀치'와 재활 치료 콘텐츠에 적용하여 검증하였다.