• 방송공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.475-486
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• 2020

본 논문은 첨단 공연 및 전시를 위한 미디어아트 기술에 대한 논문으로 틸트 브러쉬를 사용하여 가상현실 속에서 인터랙티브 스트로크를 생성하도록 한 후 이를 미디어 파사드 기법을 통하여 공연에 실시간으로 투사하였다. 우리의 전통 극 중 봉산탈춤에서 선적인 움직임을 추출하였으며, 틸트 브러쉬로 구현된 선의 움직임을 'Multi-face Convergence'라고 이름을 붙인 미디어아트 공연에 사용하였다. 모션 데이터가 가상공간에 들어오면 면으로 이루어진 지오메트리가 가상현실 공간에 생성되게 된다. 생성된 스트로크는 다양한 브러쉬 타입을 설정할 수 있으며, 공연 시에는 역동적인 움직임에 어울리는 붉은 불의 이펙트가 가미된 스트로크를 사용하였다. 가상현실에서 구현된 인터랙티브 스트로크는 1인 관객을 위한 가상현실 디바이스인 HMD(Head-mounted Display)를 넘어 다수의 관객들이 감상할 수 있도록 하기 위하여 미디어 파사드 기술을 사용하여 공연 공간에 투사하였으며 봉산탈춤을 추는 무용수와 동시에 어우러질 수 있도록 하였다. 가상현실이라는 매체는 폐쇄성이 높은 매체로 공연에 녹아들어 표현하기에는 적절치 않은 특성을 가지고 있지만, 본 공연에서는 미디어 파사드라는 기법으로 그 한계를 넘어섰다. 본 연구는 세계 최초로 인터랙티브 스트로크를 전통춤 퍼포먼스에 결합하여 퍼포머가 표현하는 선의 현상을 미디어 파사드 기술로 공연장에 투사하는 공연 기술 방식을 제안한다.

• 융합정보논문지
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• 제10권8호
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• pp.203-212
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• 2020

본 연구는 가상현실(Virtual Reality, VR) 콘텐츠를 활용한 인지재활 프로그램이 노인의 인지기능, 우울감, 상지기능 및 일상생활활동능력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 집단은 가상현실 인지재활 적용군인 실험군과 보편적 인지자극프로그램 적용군인 대조군으로 나누어 효과성을 분석하였다. 연구결과 MMSE-K 점수가 실험군 13.0%, 대조군 2.3% 향상되었다. 실험군의 영역별 향상도는 MBI 3.1%, MFT(Rt.) 7.1%, MFT(Lt.) 3.5%, K-GDS -25.4%를 나타냈다. 각 집단 간 사전-사후 점수 변화를 비교해 본 결과 일상생활활동능력(p<.001)과 MFT(Rt.)(p<.01)에서 집단 간 유의미한 차이가 있었다. 또한 뇌파를 통해 우울감의 정도를 확인하기 위해 절대 알파파의 변화량을 비교해 본 결과 통계적으로 유의한 차이는 없었지만, 실험군에서 평균값이 양의 값으로 증가하는 결과를 확인할 수 있었다. 이번 연구는 가상현실 콘텐츠를 활용한 인지재활프로그램의 효과성을 검증한 실험으로 노인의 일상생활활동능력, 인지기능, 우울감 및 상지기능을 유지 및 개선하기 위한 새로운 중재방법을 제시한 것에 그 의미가 있겠다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.483-497
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• 2022

최근 COVID-19로 인해 비대면 온라인 강의가 전 세계적으로 진행되고 있다. 포스트 코로나 시대의 고등교육은 원격수업이 주요 교수 학습방법으로 자리 잡고 있다. 이러한 때에 메타버스(Metaverse)가 새로운 대안으로 제시되고 있다. 메타버스는 아바타, 3D 공간, 상호작용을 동반한 활동과 같은 기본요소를 가지고 있으며 이것은 기존VR(Virtual Reality) 콘텐츠와 비교되는 차이점이다. 본 연구는 메타버스의 3요소를 반영하여 실제 강의에 적용할 수 있는 교육용 메타버스 플랫폼을 설계하고 구축하였다. 즉, 중학교, 고등학교, 교사, 학부모 등의 사용성 평가를 통해 사용자의 요구사항을 반영하여 HMD, 스마트폰, 타블렛, PC 등 다양한 디바이스를 지원하는 크로스 디바이스 플랫폼을 구현하여 누구나 쉽게 메타버스 강의에 참여할 수 있도록 했다. 현재 메타버스 플랫폼은 다양하게 개발되어 서비스되고 있으나 교육용으로 설계된 서비스는 거의 찾아볼 수 없다. 기존 화상회의 솔루션인 Zoom과 같은 서비스를 비대면 교육용으로 사용했듯이 현재 서비스되는 메타버스의 일부 기능을 교육용으로 활용하여 일회성 이벤트 형태로 사용되고 있다. 본 연구를 통해 개발된 교육용 메타버스 플랫폼은 향후 교육을 위한 메타버스를 구축함에 있어서 참고가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.69-77
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• 2023

본 연구는 몰입형 가상환경에서의 가상현실 사용자의 사회적 현존감을 높이고 다양한 경험을 제공하기 위하여 강체 추적 기반의 가상 아바타 응용 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 마커를 사용한 모션 캡처 기반의 실시간 강체 추적을 기반으로 역운동학을 통해 가상 아바타의 동작을 추정한다. 이를 통해 현실 세계에서의 간단한 객체 조작으로 몰입감 높은 가상환경을 설계함을 목적으로 한다. 가상 아바타를 통한 몰입형 가상환경에 관한 응용을 실험 및 분석하기 위하여 과학실험 교육 콘텐츠를 제작하고 시청각 교육, 전신 추적, 그리고 제안하는 강체 추적 방법과의 설문을 통해 비교 분석하였다. 제안한 가상환경에서 참가자들은 가상현실 HMD를 착용하고 추정된 동작으로부터 실험 교육 행동을 수행하는 가상 아바타로부터 몰입과 교육 효과를 확인하기 위한 설문을 진행하였다. 결과적으로 강체 추적 기반의 가상 아바타를 활용하는 방법을 통해 전통적인 시청각 교육보다 높은 몰입과 교육 효과를 유도할 수 있었으며, 전신 추적을 위한 많은 작업 없이도 충분히 긍정적인 경험을 제공할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.617-622
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• 2018

자동차, 반도체, 플랜트 등 다양한 산업현장에서 PLC(Programmable Logic Controller) 기반으로 생산자동화 시스템을 제어하여 제품 양산이 이루어지고 있다. 이에 따라 산업현장에서는 PLC를 능숙하게 사용할 수 있는 전문 인력과 PLC 교육을 위한 교육 플랫폼이 필요하다. 기존에 개발된 교육 플랫폼들의 경우 PLC를 기반으로 하여 다양한 액추에이터와 센서를 제어할 수 있다. 하지만 화면상 나타나는 생산자동화 시스템이 화면에 2D로만 나타나 현실성이 결여되기 때문에 학습 시 정확한 이해가 힘들다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하여 가상현실에서 학습이 가능한 교육용 V-Factory 시스템을 제안한다. 개발한 V-Factory 시스템은 가상 I/O 드라이버를 도입하여 다양한 종류의 센서 및 액추에이터를 제어할 수 있고, 가상현실에서 가시화된 생산자동화 시스템이 구동되는 모습을 확인할 수 있다. 또한 HMD(Head Mounted Display)를 사용하여 현실적인 PLC 시뮬레이션이 가능하다. 개발한 V-Factory 시스템을 통해 가상현실에서 효과적인 PLC 학습이 이루어질 것으로 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.125-132
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• 2021

본 논문에서 혼합현실에서 공동 작업을 위한 환경 구축에 대한 연구와 웨어러블 IOT 디바이스와 연동하기 위한 방법을 제안한다. 혼합현실은 가상현실과 증강현실의 혼합되어진 형태로서 실세계와 가상세계의 물체가 동시에 보이고, 가상현실과 달리 멀미 현상이 일어나지 않고 무선 방식이라 산업현장에서 적용될 기술로 주목 받고 있다. 마이오 웨어러블 디바이스는 삼축 센서, 근전도 센서, 가속도 센서를 이용하여 팔의 회전 트래킹과 손 제스처 인식을 가능하게 하는 디바이스이다. 혼합현실 관련 다양한 연구가 진행되고 있지만 여러 사람이 함께 혼합 현실 참여할 수 있는 환경 구축, 가상 객체를 직접 손으로 조작하는 것에 대한 논의는 미비한 상황이다. 본 논문에서는 실제 산업 현장에서 혼합 현실을 적용하기 위해 공동 작업이 가능한 환경 구축 방법에 대해 연구하였고, 상호작용이 원활하게 이루어지기 위한 인터랙션 방법에 대해 논의하였다. 그 결과 2인이 동시에 혼합현실 환경에 참여하여 객체에 대한 일원화된 객체를 공유할 수 있었고, 마이오 웨어러블 인터페이스 장비를 가지고 각자 인터랙션 할 수 있는 환경을 조성하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1838-1845
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• 2022

코로나19로 인해 대면으로 진행하는 현장 전시가 불가능한 상황이 지속되었다. 이를 계기로 가상현실/증강현실 등의 기술이 주목받고 있으며 많은 분야에서 이러한 기술들이 활용되고 있는데, 가장 신속히 비대면으로 전환된 분야 중 하나가 전시 예술 분야다. 이 연구에서는 가상현실 기술을 이용하여 가상 전시 공간을 제작하고 다양한 전시물을 가상으로 전시하는 가상 전시 콘텐츠를 제작하였다. 제작된 가상 전시는 동일한 내용의 전시물을 전시하는 현장 전시와 병행하여 개최되었다. 그리고 가상 전시는 HMD를 이용해 관객이 직접 체험해 볼 수 있는 기회도 제공하였다. 높은 현장감을 제공하기 위해 개방감 있게 가상 공간을 제작하였고, 사실적인 전시 구조와 같은 3D 객체와 텍스처를 이용하였다. 가상 전시 참여 관객들은 직접 참여하는 현장 전시와 유사한 체험을 할 수 있으며 동일한 전시 콘텐츠를 감상할 수 있다. 전시 이후에는 현장 전시와 가상 전시를 모두 참여한 관객에게 설문 조사하여 반응을 분석하였다. 설문 결과 가상전시의 유사성과 몰입감에 높은 점수를 부여하였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제4권3호
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• pp.11-20
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• 2004

80, 90년대의 영화에서만 보아오던 가상현실이 과학 및 컴퓨터 기술의 비약적인 발전을 바탕으로 우리에게 가까이 다가오고 있다. 다양한 가상현실 시스템 (VRML, HMD, FishTank, Wall Type, CAVE Type)의 개발과 함께 그 시스템의 발전으로 더욱 현실감 있는 가상현실 구현이 가능해지고 있다. 몰입감이 높은 가상 현실은 이로써 사람들이 일상적으로 경험하기 어려운 환경을 직접 체험하지 않고서도 그 환경에 들어와 있는 것처럼 보여주고 조작할 수 있게 해주는 것이다. 가상현실의 응용분야로는 교육, 고급 프로그래밍, 원격조작, 원격위성 표면탐사, 탐사자료 분석, 과학적 가시화(scientific visualization)등을 들 수 있다. 구체적인 예로서, 탱크 및 항공기의 조종법 훈련, 가구의 배치 설계, 수술 실습, 게임 등 다양하다. 이런 가상현실 시스템에서는 인간 참여자의 실제조작과 가상 작업공간이 하드웨어로 상호 연결된다. 이렇게 상호 연결된 하드웨어로 인간의 오감을 적절하게 자극하여 몰입감을 더하여 준다. 아직 많은 부분이 모자라지만 많은 연구와 노력으로 빠른 시간 안에 거의 인간이 느낄 수 있는 느낌을 가상현실에서도 현실과 같이 느낄 수 있을 것이다. 이 논문에서는 가상현실시스템의 기본적인 정의와 개념 그리고 종류를 알아보고 그 중에서 몰입감이 뛰어난 CAVE형의 가상현실시스템에 대하여 개념분석을 하였고 다음으로 2003년 KISTI(한국과학기술정보연구원)에서 만들어진 경복궁(문화 원형 Content)을 가상현실시스템에서 복원 과정을 Design process를 거쳐 제작되는 과정을 통해 가상현실시스템에서의 VR프로그래밍 방법과 모델링 방법을 제시하였다. 이러한 과정을 통해 몰입형 가상현실 시스템의 활용성에 대해 알아보았고 지금 시점에서 이러한 CAVE형 가상현실 시스템의 활용방안에 대하여 연구해 보았다. 끝으로 가상현실시스템을 활용한 문화재 복원 과정에서 나타난 문제점에 대하여 서술 하고 가상 현실 시스템의 활용 방안을 제시한다.