• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.527-533
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• 2010

인간 중심 제품의 개발을 위해서는 사용자가 제품을 사용하며 느끼는 사용감이 중요하다. 기존의 제품 개발 방법은 제품의 사용감을 평가하기 위해서 반드시 시제품을 제작하여야 하는 불편함이 있었다. 이러한 제품 개발 과정은 시제품을 햅틱 시뮬레이터로 대체함으로써 단순화할 수 있으며, 이러한 제품개발 방법을 햅틱보조설계 기법(Haptic-Aided Design, HAD)라고 한다. 본 논문은 맞춤형 의자의 제작에 효율적으로 사용될 수 있는 새로운 HAD 기법을 제안하였다. 햅틱의자와 직관적인 유저 인터페이스로 구성된 햅틱 시뮬레이터를 개발하였으며, 이를 이용하여 실시간으로 의자의 등판과 좌판의 임피던스를 조절하였다. 시제품을 대신하여 햅틱의자를 사용하여, 설계 초기에 설정된 의자의 등판과 좌판의 강성과 감쇠에 대한 안락감 평가를 실시하였다. 이를 통하여, 제안된 HAD 기법이 맞춤형 의자의 개발에 효율적으로 적용될 수 있고, 다른 제품의 개발에도 확장될 수 있다는 것을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1581-1586
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• 2010

인체와의 물리적인 접촉이 수반되는 제품의 설계 및 개발에서 필요한 시제품을 햅틱 시뮬레이터로 대체하는 설계 기법을 햅틱보조설계(Haptics-Adided Design, HAD)라 하는데, 이를 통하여 개발 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다. 제품설계에 있어서 사용자의 감성적인 요소뿐만 아니라 제품이 사용자의 신체에 미치는 영향이 중요함에도 불구하고, 기존의 HAD 는 사용자의 감성적인 평가만을 설계에 반영하였다. 그 결과, 사용자가 편하게 느끼는 설계와 인체공학적인 측면에서 권장하는 설계 사이에 차이가 발생하였다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 기존의 HAD 과정에 제품의 사용 시에 사용자의 신체 변화를 관찰하는 단계를 추가하여 인간중심의 설계를 구현할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 설계방식을 검증하기 위하여, 등판의 강성을 조절할 수 있는 햅틱의자 시뮬레이터를 사용하여 사무용 의자 등판의 틸트구조 설계에 HAD 를 적용하였고, MADYMO 를 이용한 시뮬레이션을 통하여 인체공학적인 측면에서 제품이 올바르게 설계 되었는지 검증하였다. 이를 바탕으로 제안한 설계방법이 감성적인 요소와 신체적인 요소를 모두 실시간으로 설계에 반영할 수 있음을 확인하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.222-233
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• 2010

Developed in this research is a TP (tangible prototyping) system, which consists of two modules; (1) a virtual reality model to evaluate the functions and appearance of the product, and (2) a haptic device to emulate tactile and kinesthetic properties of mechanical dial knobs. As an example, a washing machine is modeled using a commercial CAD system and transformed in VRML and X3D formats. Some dynamic behaviors and kinematic characteristics are programmed using X3D script and Java. Various haptic behaviors of the dial are generated by modulating torque profile according to the rotation angle. A torque profile measuring system is developed to evaluate the behaviors of the haptic dial physically. Haptic sensibility evaluations are accomplished using the TP by semantic differential method.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1031-1036
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• 2006

햅틱 분야는 디스플레이 되는 콘텐츠를 만질 수 있게 촉감을 제공함으로써 의학, 교육, 군사, 방송 분야 등에서 널리 연구되고 있다. 이미 의학 분야에서는 Reachin 사(社)의 복강경 수술 훈련 소프트웨어와 같이 실제 수술 할 때와 같은 힘을 느끼면서 수술 과정을 훈련할 수 있는 제품이 상용화 되어 있다. 그러나 햅틱 분야가 사용자에게 시청각 정보와 더불어 추가적인 촉감을 제공함으로써 보다 실감 있고 자연스러운 상호작용을 제공하는 장점을 가진 것에 비해 아직은 일반 사용자들에게 생소한 분야다. 그 이유 중 하나로 촉감 상호작용이 가능한 콘텐츠의 부재를 들 수 있다. 일반적으로 촉감 콘텐츠는 컴퓨터 그래픽스 모델로 이루어져 있어 일반 그래픽 모델러를 사용하여 콘텐츠를 생성하나 촉감과 관련된 정보는 콘텐츠를 생성하고 나서 파일에 수작업으로 넣어주거나 각각의 어플리케이션마다 직접 프로그램을 해주어야 한다. 이는 그래픽 모델링과 촉감 모델링이 동시에 진행되지 않기 때문에 발생하는 문제로 촉감 콘텐츠를 만드는데 시간이 많이 소요되고 촉감 정보를 추가하는 작업이 직관적이지 못하다. 그래픽 모델링의 경우 눈으로 보면서 콘텐츠를 손으로 조작할 수 있으나 촉감 모델링의 경우 손으로 촉감을 느끼면서 동시에 조작도 해야 하기 때문에 이에 따른 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 촉감 상호작용이 가능한 촉감 콘텐츠를 직관적으로 생성하고 조작할 수 있게 하는 촉감 모델러를 기술한다. 촉감 모델러에서 사용자는 3 자유도 촉감 장치를 사용하여 3 차원의 콘텐츠를 실시간으로 만져보면서 생성, 조작할 수 있고 촉감 사용자 인터페이스를 통해서 콘텐츠의 표면 촉감 특성을 직관적으로 편집할 수 있다. 촉감 사용자 인터페이스는 마우스로 조작하는 기존의 2차원 그래픽 사용자 인터페이스와는 다르게 3 차원으로 구성되어 있고 촉감 장치로 조작할 수 있는 버튼, 라디오 버튼, 슬라이더, 조이스틱의 구성요소로 이루어져 있다. 사용자는 각각의 구성요소를 조작하여 콘텐츠의 표면 촉감 특성 값을 바꾸고 촉감 사용자 인터페이스의 한 부분을 만져 그 촉감을 실시간으로 느껴봄으로써 직관적으로 특성 값을 정할 수 있다. 또한, XML 기반의 파일 포맷을 제공함으로써 생성된 콘텐츠를 저장할 수 있고 저장된 콘텐츠를 불러오거나 다른 콘텐츠에 추가할 수 있다.