• 한국융합학회논문지
• /
• 제9권11호
• /
• pp.291-297
• /
• 2018

의료 현장에서의 최소침습수술(MIS)의 어려움 때문에 시뮬레이터 훈련이 활발히 연구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 S-chain모델을 사용하여 가상 장기와 변형과정을 표현하고 반발력 제공이 가능한 햅틱 시뮬레이터를 개발하고자 한다. S-chain알고리즘의 주요 원리는 반발력이 체인 요소의 수에 비례하는 것이며, 대상인 장기의 변형이 클수록 많은 계산시간을 요구한다. 이에 본 연구에서는 계산속도가 개선된 S-chain알고리즘을 회전움직임에 적용하여 제어성능을 평가하였다. 본 연구에서는 자기 점성 점성(MR) 유체를 사용하는 햅틱 마스터 시스템을 제안하고 S-chain모델을 개발한다. 결과적으로, 이 S-chain모델을 사용하여 가상의 장기와 실제 마스터 장치를 결합함으로써 반발력과 수술로봇의 좌표 위치를 서로 전달하는 햅틱 시스템을 구축하여, 햅틱 시뮬레이터의 제어 성능을 실험을 통해 평가하였다.

• 스마트미디어저널
• /
• 제9권2호
• /
• pp.86-91
• /
• 2020

현재 교육시장의 추세는 4차 산업혁명과 ICT의 발전으로 다양한 기술이 교육 시스템에 접목된 에듀테크 기술로 발전하고 있다. 특히 가상공간에서 실제와 같은 몰입감 있는 학습효과가 가능한 에듀테크 시스템 시장이 확대되고 있다. 하지만 국내 한의학 교육은 침술을 훈련하고 평가하기 위한 교육시뮬레이터 및 시스템의 부재로 객관적이지 못한 교육이 진행되고 있다. 본 논문에서는 "침술 훈련 시스템을 위한 경혈점 콘텐츠 및 인체모형 설계"의 후속연구로 경혈점 교육 효과의 증대를 위한 침술컨트롤러 및 인체모형을 제안한다. 제안하는 침술컨트롤러와 인체모형을 통해 경혈점 데이터 정합도 측정 및 콘텐츠 모션인식률에 대한 침술부위의 정확성을 제시한다. 또한 컨트롤러의 환경신뢰성 평가를 위한 온습도 및 온도변화 시험 결과를 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.96-96
• /
• 2022

가상현실 (Virtual Reality, VR) 기술은 3차원 가상공간 내에서의 높은 몰입감에 기반한 체험을 바탕으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 소방훈련이나 태풍, 지진 등 재해 대응훈련과 같이 인명피해의 위험이 있는 재해에 대한 VR 기술을 활용한 방재교육은 위험성을 동반하지 않으면서도 현장감에 기반한 높은 교육적 효과를 창출할 수 있다. 한국전자통신연구원에서는 VR 기술을 이용하여 소방훈련을 위한 실감 소방훈련 시뮬레이터를 개발한 바 있으며 목동재난체험관에서는 홍수, 태풍, 지진 등 다양한 재해에 대한 안전교육을 위한 자연재해 가상현실체험을 운영하고 있다. 이외에도 전국 지자체 및 교육청에서는 방재교육을 목적으로 VR 기술을 활용하고 있다. 그러나 기존의 VR을 활용한 수재해 방재교육은 범람의 수리학적 특성과 함께 수해지의 지형적 특성을 적절히 반영하지 못하는 단점을 가지고 있다. 이는 방재교육이나 경각심을 부각하는 데엔 효과적이나 실질적인 방재 가이드라인을 제시하는 데엔 한계가 있다. 본 연구는 몰입형 파랑해석모형인 Celeris Base를 기반으로 3차원 가상현실 시각화를 활용한 수리학적 홍수추적 모형을 개발하였다. 3차원 가상현실 시각화는 Unity3D를 이용하여 모의환경 내에 구현되었다. 강우-유출 과정의 수리학적 해석을 위해 동수역학 수치모형의 연속방정식 내에 강우와 침투에 대한 항을 추가하였다. 침투모형으로는 Horton 모형, Green-Ampt 모형과 함께 사면의 기울기를 고려한 Green-Ampt 모형을 적용하였다. 실제 유역에서의 홍수추적 모의결과는 관측값과 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 개발된 모형은 VR 방재교육을 통해 일반인의 수재해 대응능력 향상에 기여함과 동시에 정확성 높은 홍수추적 모의결과에 기반한 홍수대책 마련에도 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제8권5호
• /
• pp.569-575
• /
• 2022

크레인 훈련 프로그램은 실제 항만과 동일한 환경의 훈련 시스템을 구축하고 이를 활용하는 것이 가장 바람직하지만 시공간의 제약과 비용 등의 문제를 가지고 있다. 이런 제약점을 극복하고자 AR/VR을 기반으로 한 차세대 훈련 프로그램이 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 가상현실을 기반으로 하는 항만 크레인 훈련 시스템의 프로토타입을 설계하고 구현하였다. 본 논문에서 구현한 시스템은 아두이노를 기반으로 한 IoT 조작 단말기와 유니티 응용프로그램을 탑재한 HMD 2가지 요소로 구성된다. IoT 조작 단말기는 2개의 컨트롤러와 2개의 토클 스위치 및 8개의버튼 스위치로 이루어져 사용자의 조작에 따라 발생하는 데이터를 처리한다. HMD는 Oculus Quest2를 사용하며IoT 단말기와 무선통신으로 연결되어 사용자의 편의성을 제공한다. 본 논문에서 구현한 훈련 시스템은 가상현실을 통해 훈련자에게 시간과 장소에 구애받지 않는 훈련 환경을 제공하고 시간과 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.937-945
• /
• 2022

자율운항선박(MASS : Maritime Autonomous Surface Ships)은, 고도의 자율도를 가지고, 계획된 경로를 따라 자율 운항하지만, 필요시 육상원격제어센터(SRCC : Shore Remote Control Center)에서 선박의 운항에 직접 개입할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 자율운항선박의 운항을 육상에서 모니터링하고 유사시 원격제어하는 역할을 담당할 육상원격제어사(SRCO : Shore Remote Control Officer)의 교육훈련에 필요한 시뮬레이터 시스템의 운용개념과 이를 가능하게 하기 위한 요구기능에 대해 검토하였다. 육상원격제어 시뮬레이터 시스템은, 다수의 자율운항선박의 운항상황을 모니터링하는 Monitoring Station, 유사시 특정 선박의 운항에 직접 원격개입하는 Control Station의 기능을 모의하도록 하였고, 시뮬레이션 종합통제실, 자율운항선박 운항상황 모의 시뮬레이터, 그리고 주변의 유인선 운항을 모의하기 위한 통항선 시뮬레이터 등으로 구성하였다. 기능적으로는, 육상에서 선박을 직접 제어하기 위하여 원격으로 개입하는 ESRC(Emergency Situation for Remote Control) 상황을 정의하여 이러한 상황을 모의할 수 있도록 하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.63-71
• /
• 2010

현대전에서는 정보전을 기반으로 미사일, 유도무기 등의 사정거리와 정밀도가 향상됨에 따라 지대공미사일(SAM : Surface to Air Missile)의 요격성능의 중요성이 부각되고 있다. 위협적인 공중 공격을 예측 하고 방어하기 위해 최선의 방법으로 지대공 레이더와 유도미사일을 이용한 공중방어시스템 구축이 필요하다. 지대공미사일 개발 과정에서 Modeling and Simulation (M&S)을 이용하는 것은 시간적, 공간적 제한을 극복할 수 있고 시행착오를 줄임으로 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다. M&S는 최신 무기체계 설계 및 교육/훈련 분야에 많이 적용되고 있다. 본 연구는 지대공미사일의 요격 성능 평가를 위한 시뮬레이터를 개발하는 것에 목적이 있다. 본 연구에서는 다양한 사양의 지대공미사일 요격 성능을 고려할 수 있는 지대공미사일 요격 성능 분석 시뮬레이터의 아키텍처를 제시하고 개발하였다. 개발된 지대공미사일 요격 성능 분석 시뮬레이터는 C++와 Direct3D를 기반으로 개발되었으며, Direct3D를 이용한 3D 가시화를 통해 사용자에게 애니메이션 창에 시각적으로 시뮬레이션의 진행 경과를 보여줄 수 있도록 개발되었다. 사용자의 교전모델 설계 운영 정보는 입력창을 통해 입력되며, 이 정보는 객체 관리자, 운영 관리자, 통합 관리자로 구성된 시뮬레이션 엔진에서 자동으로 지대공미사일을 모델링 및 시뮬레이션 하여 빠른 시간 안에 시뮬레이터 사용자에게 피드백을 제공한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
• /
• pp.302-304
• /
• 2006

본 연구에서 개발한 실시간 시뮬레이터에 적용 가능한 발전단 사고 모의를 위한 정밀 모델 개발 목적은 발전단에서 발생되는 다양한 사고 중 전기적 형태로 모의 가능한 사고를 분류하고 실시간 시뮬레이터로 모의하도록 발전기 모델 및 보호계전요소 모델을 개발하여 이를 현장 실무 교육 및 훈련에 활용하기 위한 것이다. 본 연구에서는 RTDS/RSCAD로 구현 가능한 6가지 계전 요소(거리계전, 주파수, 역전력, 과여자, 과전압, 동기탈조)에 대해 모델링하였다. 그리고 보호계전기가 효과적인 보호계전을 수행할 수 있도록 계전기 신호 처리 모듈, 거리계전기 모듈, 역전력 모듈, 과여자 모듈, 주파수 모듈, 과전압 모듈, 동기탈조 모듈을 UDC를 이용하여 개발하였다. 그리고, 각 요소의 출력에 대해서 Flex Logic을 이용하여 최종적으로 계전기의 트립을 결정하는 모듈을 개발하였다. 또한 발전단 사고에 따른 발전기 보호 과정을 모의함으로써 발전회사 발전기 운전원들이 실제적인 발전기 동특성 및 발전기 보호계전기의 동작을 이해할 수 있도록 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.104-112
• /
• 2007

교육, 훈련, 연구에 사용된 의료 시뮬레이션 교육으로서 마네킹 시뮬레이터(mannequin simulator)의 개발은 오랜 시간에 걸쳐 이루어지고 있으며, 심폐소생술, 심장 수술, 마취 임상 수기, 위기관리(crisis management)에 대한 효율성 평가로 이어졌다. 최근 한국의 여러 의과대학에서 시뮬레이션 교육을 도입하여 임상 수기 교육을 하고 있으며, 시뮬레이션 센터를 설립하고 있다. 선진국의 응급의학분야에서 응급구조사의 역할이 매우 중요하게 대두되고 있으며, 한국에서 응급구조사의 효율적인 교육과 역할 수행을 위해 마네킹 시뮬레이터를 이용한 교육이 매우 중요하다. 본 연구는 이러한 의학 분야 시뮬레이션이 의과대학 교육뿐 아니라 구조구급 분야에 종사하는 소방공무원, 간호사, 응급구조사 양성 교육 등 의료의 여러 영역에서 다양하게 이용되는 의료시뮬레이션 진화와 교육에 대해 소개하고자 한다.

• 재활치료과학
• /
• 제5권2호
• /
• pp.35-47
• /
• 2016

목적: 본 연구의 목적은 도로 주행 능력을 향상시키기 위한 운전재활의 방법과 효과에 대해 체계적 고찰을 통하여 추후에 있을 운전재활 연구의 방향을 제시하고자 한다. 연구방법: 2014년 12월부터 2015년 1월까지 운전재활에 관한 연구를 CINAHL, Embase, Pubmed, PsycINFO, Riss를 통하여 검색하였다. 선정기준에 따라 최종적으로 15편의 연구를 분석하였으며 주요검색용어로는 "On-road" OR "Driving" AND "Driving rehabilitation"AND "Intervention"을 사용하였다. 결과: 고찰한 연구는 총 15개로 근거 수준은 I, III, V이었다. 연구대상은 뇌졸중 환자(40.0%), 고령 운전자(20.0%), 외상성 뇌손상 환자(20.0%), 후천적 뇌손상 환자(13.3%), 척수환자(6.7%)였으며, 실제 도로 주행 능력을 향상시키기 위한 중재 방법은 시뮬레이터를 이용한 훈련(53.3%), 인지 기술을 훈련(26.6%), 운전을 위한 교육(6.7%), 보조 기기의 적용(6.7%), 운전 연수(6.7%)이었다. 중재 효과는 방법에 따라 차이가 있었지만 시뮬레이터를 이용한 모든 연구에서 중재 후 도로 주행 능력의 유의한 향상을 보고하였다. 결론: 도로 주행 능력을 향상시키기 위한 운전재활은 다양한 방법으로 적용되고 있었다. 특히 시뮬레이터를 이용한 중재는 많은 연구를 통해 효과가 입증되고 있었다. 추후 다양한 연구 대상자와 중재 방법을 통해 도로 주행 능력 향상을 위한 운전재활 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 한국음향학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.472-483
• /
• 2013

잠수함 소나 운용 요원의 능력을 향상시키기 위한 실제 해상 훈련은 많은 비용과 제약사항이 따른다. 소나 시뮬레이터는 이러한 문제점을 해결하고, 실제와 유사한 전장 환경을 모의함으로써 소나 운용 요원의 능력과 훈련 성과를 극대화시킨다. 본 연구에서는 수동 소나 시뮬레이터의 알고리즘을 제시하였으며, 알고리즘은 기동모듈, 소음원모듈, 소음 전달 모듈의 3가지 모듈로 나뉘었다. 기동모듈은 3차원 좌표계를 이용하여 함정의 기동을 구현하였으며, 시간 간격은 함정의 변침률에 따라 설정하였다. 소음원 모듈은 표적 소음, 해양 배경 소음, 자체소음으로 구성하였다. 표적 소음은 주파수 특성에 따라 비변조 협대역, 변조 협대역, 비변조 광대역, 변조 광대역 신호로 구분하였으며, 톤수와 속력에 의존하는 함정 방사소음 준위를 적용하였다. 해양 배경 소음은 음향도파관 효과가 고려된 바람 소음과 그외 배경 소음으로 모의하였으며, 자체소음은 유체소음과 소나돔 삽입 손실로 모의하였다. 소음 전달 모듈은 음선 기반의 모델을 이용하였으며, 기동 모듈의 각 시간에서 고유음선의 진폭, 위상, 시간지연을 합산하여 주파수 영역에서 표적 소음에 곱하였다. 최종적으로 시나리오에 따른 모의 결과 실제 해양에서 발생하는 소음과 유사한 경향을 확인할 수 있었다.