• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권2호
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• pp.699-722
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• 2019

It is difficult to observe the potential risks of lifting or turn-over operations in the early stages before a real operation. Therefore, many dynamic simulations have been designed to predict the risks and to reduce the possibility of accidents. These simulations, however, have usually been performed for predetermined and fixed scenarios, so they do not reflect the real-time control of an operator that is one of the most important influential factors in an operation; additionally, lifting or turn-over operations should be a collaboration involving more than two operators. Therefore, this study presents an integrated method for a collaborative simulation that allows multiple workers to operate together in the virtual world. The proposed method is composed of four components. The first component is a dynamic analysis that is based on multibody-system dynamics. The second component is VR (virtual reality) for the generation of realistic views for the operators. The third component comprises the control devices and the scenario generator to handle the crane in the virtual environment. Lastly, the fourth component is the HLA (high-level architecture)-based integrated simulation interface for the convenient and efficient exchange of the data through the middleware. To show the applicability of the proposed method, it has been applied to a block turn-over simulation for which one floating crane and two crawler cranes were used, and an offshore module installation for which a DCR (dual-crane rig) was used. In conclusion, the execution of the proposed method of this study is successful regarding the above two applications for which multiple workers were involved.

• 디자인학연구
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• 제19권4호
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• pp.71-80
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• 2006

국제화, 전문화, 분업화 되고 있는 비즈니스 환경으로 인해 제품 디자인 프로세스에서 협업의 중요성은 날로 높아지고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 공간에 존재하는 디자인 전문가들이 3D 모델을 함께 검토하고 논의할 수 있는 실시간 원격디자인 협업 환경을 제안한다. 특히 원격 협업 환경에서 원격 실재감, 공유조작, 상대 인식 등의 비언어적인 의사소통 방법을 제공하는 새로운 인터랙션 기법을 개발하고, 디자인 리뷰와 관련된 작업에 어떠한 영향을 끼치는지 평가하였다. 관련연구 조사와 디자인 협업 행태의 관찰 실험을 기반으로 작업대상 관련, 작업공간 관련, 상대인식 관련 요구사항을 도출하였다. 이를 충족시키기 위해 증강현실(Augmented Reality) 기반의 3차원 원격 협업 환경을 구축하였고 원격 사용자에 대한 존재감을 제공하는 회전원반(Turn-table)과 가상그림자(Virtual Shadow)라는 인터랙션 도구를 개발하였다. 회전원반은 가상모델의 조작에 직관성을 부여하고 상대의 조작에 물리적인 단서를 제공한다. 가상그림자는 상대의 위치, 제스처, 지시 등의 인식 정보를 지속적이고 자연스럽게 제공한다. 평가 실험을 통하여 새로운 인터랙션 도구들이 3D 모델의 검토에 있어서 대략적인 지시를 효과적으로 지원하며 수정사항에 대한 논의를 촉진시킴을 알 수 있었다. 연구 결과는 가상의 3차원 모델을 다루는 원격에 위치한 사용자들(디자이너-디자이너, 디자이너-엔지니어, 혹은 디자이너-모델러 등) 간의 자연스러운 의사소통을 촉진하고 협업의 효율을 증대시키는데 기여할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.125-132
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• 2024

최근, 몰입형 가상현실(IVR) 환경에서 가상 객체(Virtual Object)를 이용한 상호작용을 통해 교육, 의료, 산업, 원격지 협업 등 다양한 서비스에 활용되고 있다. 특히, 인공지능(AI) 기술을 접목하여 가상 휴먼을 사용자에게 가시화하고, 상호작용을 수행하는 연구가 활발하게 진행되고 있고, 이를 확장한 가상 반려동물에 관한 연구도 시작되고 있는 단계이다. 몰입 VR공간에서 가상 반려동물과 상호작용을 수행하기 위해서는 실제 환경에서 반려동물과 신체 접촉(쓰다듬기 등) 및 제스처와 같은 비언어적 상호작용(Non-verbal Interaction)이 소통을 위해 중요한 것처럼 가상 환경에서도 이러한 상호작용의 재현을 통해 몰입 경험을 높이는 요소에 대한 영향 분석이 필요하다. 본 논문에서는 몰입형 VR 환경에서 사용자가 가상 반려동물과 상호작용 체험을 수행할 때 패시브 햅틱(Passive Haptic)을 제공하고, 그 촉각(Tactile) 요소에 대한 영향 분석을 수행하였다. 패시브 햅틱의 촉각(Tactile) 요소를 모양(shape), 재질(texture) 항목으로 분류하여 그 변화의 정도에 따라 상호작용 효과에 어떠한 영향이 있는지 측정하였다. 실험 결과, 패시브 햅틱 피드백이 제공되는 몰입형 가상 환경에서 가상 반려동물 상호작용을 수행할 때 재질 요소의 단계(Level)의 차이에 따라 몰입감(Immersion), 공존감(Co-presence), 사실감(Realism), 친근감(Fridenliness) 측면에서 통계적으로 유의미한 차이가 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 재질과 모양에 따른 통계적 상호작용 영향 분석에서 친근함 측정 결과에서 불쾌한 골짜기(Uncanny Valley) 효과가 있다는 것을 확인하였다. 본 논문의 연구 결과는 가상 반려동물 상호작용을 수행하는 콘텐츠 개발에 가이드라인으로 기여할 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.57-68
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• 2023

약 4차 산업 혁명 시대의 기술 발전에 따라 다양한 분야에서 HMD를 활용하는 기술이 응용되고 있다. HMD는 AR/VR 등의 가상현실 분야에서 특히 유용하게 활용되고 있으며 원격지에 위치한 사용자가 현장의 생생한 감동을 전달받는 데 매우 효과적이다. 이러한 특성에 따라 협업과 관련한 분야에서도 HMD를 활용하는 빈도가 커지고 있다. 그러나 HMD를 협업에 적용 시 원격지에 위치한 전문가와 현장에 위치한 작업자 사이의 의사소통이 원활하지 못하여 사용성 측면의 다양한 문제점을 야기하기도 한다. 본 논문에서는 원격지 전문가와 현장의 작업자가 HMD를 활용하여 협업 시 발생하는 다양한 문제점을 해결하고, 보다 효율적인 협업의 진행이 가능한 새로운 형태의 HMD 구조 및 기능을 설계/제안하며 SUS 평가 기법을 활용하여 사용성을 검증한다. SUS 평가 결과 본 논문에서 제안한 새로운 형태의 HMD 구조 및 기능은 86.75점을 나타내었으며, 이는 기존 HMD 구조가 가지는 협업 시 제약사항, 사용성의 불편함 등을 크게 해소한 것으로 판단된다. 향후 본 논문에서 제안하는 HMD 구조 및 설계가 실질적으로 적용될 시 HMD를 활용한 응용 기술은 급격하게 확장될 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.511-521
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• 2012

JXTA는 개방형 프로토콜로서 인터넷이나 MANET(Mobile Adhoc NETwork)에서 연결된 기기들 사이의 P2P 방식 통신을 가능하게 한다. 본 논문에서는 JXTA를 기반으로 하는 스마트폰 협업 어플리케이션의 개발에 대하여 기술한다. 체계적인 개발을 위하여 P2P 네트워크에서 필요한 핵심 서비스와 협업 서비스가 정의되고, 정의된 서비스를 지원하기 위한 프로토콜이 설계된다. 개발된 어플리케이션은 다양한 가상의 작업공간을 지원하여 스마트폰을 활용한 효과적인 협업 환경을 제공하며, 모바일 네트워크에 의존하지 않고 근거리에 있는 스마트폰 사용자 간에 협업을 지원하기 때문에 재난 지역 등의 다양한 상황에서도 유용하게 사용될 수 있다.

• Journal of Information Science Theory and Practice
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• 제10권spc호
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• pp.1-11
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• 2022

As data-based research activities and outcomes increase and ontact or non-face-to-face activities become common, the demand for easy utilization of resources, tools, functions, and easily accessible information required for research in the R&D sector has increased accordingly. With the rapid increase in the demand for collaborative research based on online platforms, research support institutions strive to provide venues for research activities that merge various information and functions. ScienceON, an integrated science & technology (S&T) knowledge infrastructure service developed and operated by the Korea Institute of S&T Information (KISTI), supports open collaboration by connecting and merging all the information, functions, and infrastructure required for research activities. This paper describes the online research activity support tool provided by ScienceON and the remarkable results achieved through this activity. Specifically, the excellent creation of the following flow of meta-material research activities in the ontact space is elucidated. First, the papers required for a meta-material analysis are retrieved, virtual simulation is conducted with the experimental data extracted from the papers, and research data are accumulated. ScienceON's tools for supporting ontact research activity will play a role as an important service in the era of digital transformation and open science.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권9호
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• pp.1081-1094
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• 2016

KREONET은 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 관리 운영하는 국가 R&D 연구망이다. 이는 고성능 네트워크 인프라를 기반으로 산 학 연 등 약 200여 기관을 대상으로 첨단 응용 네트워크 서비스를 지원하고 있다. 하지만 KREONET은 하드웨어 기반의 폐쇄적인 환경에 의하여 제약을 받고 있어 최근 네트워크 환경의 변화에 따른 새로운 네트워크 서비스에 대한 첨단 응용 사용자들의 다양한 요구사항을 반영하는데 한계점을 지닌다. 이에 따라, KISTI는 첨단연구 및 협업의 적시성 환경 및 프로그래머블 네트워크 인프라를 구축하고 이에 기반한 새로운 첨단응용 서비스를 지원하기 위하여 KREONET-S 프로젝트를 출범하였다. 본 논문에서는 KREONET-S 시스템 구조 및 이의 데이터/제어 평면의 네트워크 인프라 구축 현황을 제시하고, 이에 기반하여 첨단 응용 연구자들이 필요로 하는 가상 전용 네트워크를 동적 구축하는 VDN (Virtual Dedicate Network) 서비스에 관하여 설명한다. 또한 KREONET-S 환경에 VDN 애플리케이션을 구현하고 이의 성능 분석을 수행함으로써 KREONET-S 시스템이 새로운 네트워크 패러다임의 변화에 대응하는 훌륭한 방안임을 검증한다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제23권4호
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• pp.31-42
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• 2021

Recently, virtual reality (VR) and augmented reality (AR) technologies are attracting attention as core technologies in the era of the 4th industrial revolution. These virtual and augmented reality technologies are being used in a variety of industries, including the construction industry, healthcare industry, and manufacturing industry, to innovate in communication and collaboration, education and simulation, customer service and reinvention of the customer experience. In this paper, VR-based experiential safety education was conducted for workers of shipbuilding companies in Ulsan city, and for them, the educational effectiveness such as immersion, site applicability, safety accident prevention, education satisfaction, overall performance, and safety behavior in VR-based safety experience education were measured. In addition, we examined whether the immersion of VR-based safety experience education affects site applicability, safety accident prevention, educational satisfaction, overall performance, and safety behavior. Furthermore, it was analyzed whether site applicability plays a mediating role in the relationship between immersion and safety accident prevention. As a result, it was found that the immersion of VR-based safety experience education affects site applicability, safety accident prevention effect, education satisfaction, overall performance, and safety behavior, and that site applicability mediates between immersion and safety accident prevention. Based on these results, we suggests a direction for the development of VR-based contents in the field of safety and health and the transformation of safety and health education in the future.

• 디지털융복합연구
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• 제19권12호
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• pp.495-504
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• 2021

본 고찰은 가상현실 기반 가정환경 수정 프로그램들을 살펴봄으로써 향후 국내 가상현실 기반 가정환경 수정 프로그램 개발과 적용에 대한 기초자료를 제공하고자 한다. 문헌고찰을 위해 Medline, Embase, Scopus 등의 데이터 베이스와 수기검색을 이용하여 2011년 1월부터 2021년 6월 현재까지 가상현실을 이용한 가정환경 수정을 다루는 있는 학술연구, 컨퍼런스 및 심포지엄 속의 연구 등을 수집하였다. 선정기준을 통해 총 7편의 연구를 선정하였으며, 선정된 연구들은 가정환경 수정을 위한 가상현실 프로그램 프로토타입 개발 및 프로그램의 수용성 및 사용성 등에 대한 양적, 질적 연구들로 나타났다. 가상현실을 이용한 가정환경 수정 프로그램은 가정환경 수정에 관여하는 이해당사자들을 위해 다양한 목적으로 개발, 적용되고 있으며, 가정환경 수정 전문가 양성 및 이해당사자들을 위한 시뮬레이션 교육 프로그램과 원격 가정환경 평가, 수정 프로세스에 있어 클라이언트의 참여와 가정환경 수정에 관여하는 여러 이해당사자들과의 소통과 협업을 촉진시키는 도구로 사용될 수 있다. 향후 국내 주택의 특성을 반영한 가상현실 기반 가정환경 수정 프로그램 개발 및 실행가능성에 대한 연구가 이루어져야할 것이며 가정환경 수정 현장에서 프로세스를 지원하는 도구로서의 활용을 기대한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.241-246
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• 2008

Design of a high-speed railway line requires collaboration of heterogeneous application systems and of engineers with different background. Object-based 3D models with metadata can be a shared information model for the effective collaborative design. In this paper, railway infrastructure information model is proposed to enable integrated and inter-operable works throughout the life-cycle of the railway infrastructures, from planning to maintenance. In order to develop the model, object-based 3-D models were built for a 10km railway among Korea high-speed railway lines. The model has basically three information layers for designers, contractors and an owner, respectively. Prestressed concrete box-girders are the most common superstructure of bridges. The design information layer has metadata on requirements, design codes, geometry, analysis and so on. The construction layer has data on drawings, real data for material and products, schedules and so on. The maintenance layer for the owner has the final geometry, material data, products and their suppliers and so on. These information has its own data architecture which is derived from similar concept of product breakdown structure(PBS) and work breakdown structure(WBS). The constructed RIIM for the infrastructures of the high-speed railway was successfully applied to various areas such as design check, structural analysis, automated estimation, construction simulation, virtual viewing, and digital mock-up. The integrated information model can realize virtual construction system for railway lines and dramatically increase the productivity of the whole engineering process.