• 융합정보논문지
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• 제12권1호
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• pp.22-30
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• 2022

인적오류로 발생하는 화학사고를 예방하고자 첨단 기술을 응용한 화학사고 예방 및 대응 훈련 프로그램을 개발하였다. 기존에 구축된 파일롯 플랜트(pilot plant)를 바탕으로 가상의 공정을 설계한 후, 화학사고 대응 컨텐츠를 개발하였다. 컨텐츠 구현을 위하여 파일롯 설비 일부를 개조하여 원격제어기능을 부여하였다. 또한, 가상환경에서 설비를 제어할 수 있는 DCS 프로그램을 개발하였으며, AR과 연동하여 최종적으로 가상의 화학사고를 대응할 수 있는 화학공정 운전원 교육(OTS)을 개발하였다. 이를 통해 훈련자가 직접 장치를 조작해봄으써 운전역량을 쌓을 수 있고, 가상의 화학사고를 대응함으로써 비상시 대처능력을 기를 수 있었다. 본 연구와 같은 차세대 OTS가 화학산업에 널리 보급된다면 인적오류에 의한 화학사고를 예방하는데 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.173-174
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• 2018

Recently, a growing number of accidents have taken place at construction sites, causing serious casualties. To prevent accidents or minimize damage, it is necessary to develop the safety precautions education is essential. However, the effects of safety education do not have as much effect as the importance of safety education. so As a new direction, we are looking forward to effective education by simulating realistic environments using VR. The safety training method used to experience and learn dynamic situations in a limited room wearing HMD is combined with VR. It will be the start of the construction industry going forward.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회
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• pp.1031-1033
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• 2017

본 논문에서는 EMG(Electromyogram) 신호 기반의 재활 치료용 VR(Virtual Reality) 플랫폼을 제안한다. EMG 신호는 근육의 움직임을 확인할 수 있는 생체 신호로, EMG 신호를 활용하면 근육에 직접적인 움직임이 없어도 환자의 행동 의도를 확인할 수 있다. 본 논문에서는 EMG 신호를 이용하여 환자의 근육 움직임을 확인하며, 해당 움직임을 나타내는 VR 콘텐츠에 대한 제안과 실제 제작 콘텐츠를 소개한다. 실험 결과는 실제 근육 움직임에 대한 인식률을 확인하였다.

• 국제학술발표논문집
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• The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.248-251
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• 2015

High injury and fatality rates remain a serious problem in the construction industry. Many construction injuries and fatalities can be prevented if workers can recognize potential hazards and take actions in time. Many efforts have been devoted in improving workers' ability of hazard recognition through various safety training and education methods. However, a reliable approach for evaluating this ability is missing. Previous studies in the field of human behavior and phycology indicate that the visual focus of attention (VFOA) is a good indicator of worker's actual focus. Towards this direction, this study introduces an automated approach for estimating the VFOA of equipment operators using a head orientation-based VFOA estimation method. The proposed method is validated in a virtual reality scenario using an immersive head mounted display. Results show that the proposed method can effectively estimate the VFOA of test subjects in different test scenarios. The findings in this study broaden the knowledge of detecting the visual focus and distraction of construction workers, and envision the future work in improving work's ability of hazard recognition.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.169-174
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• 2016

본 연구에서는 실제적인 환자의 모델을 바탕으로 가상현실 기반의 수술환경을 제작하는 방법에 대한 고찰과 함께 치과 임플란트 수술 술기를 배울 수 있는 가상현실을 활용한 수술 모델에 대한 평가를 시행하고자 한다. 환자의 안면 해부학적 모델은 실제 환자의 CT 데이터를 바탕으로 안면부위 골에 대한 삼차원 모델을 먼저 완성한 후 각각의 근육을 표현하고 안면부에 대한 삼차원 스캔 그리고 치아의 3차원 스캔 후 모델링을 통해 각각의 해부학적 구조물을 표현하였다. Unity3D를 활용해 단계별 시나리오를 게임으로 구성하였다. 처음 절개를 시행하는 단계에서부터 환자의 현재 상태에 필요한 상악동 거상술에 대한 술기를 표현하고, 임플란트 식립과정 그리고 골이식술을 하는 과정을 단계별로 포함하였다. 단계별로 중요한 과정의 효과적인 습득을 위해 HMD(Head Mount Display) 및 Leap motion과 연동하여 3차원 모델에 기구를 위치시키고 수술행위를 재현해볼 수 있게하여 몰입감을 높이면서 실제 수술을 하고있는 느낌을 재현하고자 하였다. 총 20명의 수련의를 대상으로 가상현실 시뮬레이션을 수행한 후에 설문조사를 시행하였다. 임플란트 수술 교육 프로그램은 치과 대학생들과 수련의들의 교육 도구로서 수술 술기를 습득하고 평가하는데 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다. 통상적으로 수술 술기 교육 방법이 많지 않은 현실에서 HMD 와 Leap motion이라는 비교적 저렴한 기기를 이용하여 몰입감을 높일 수 있는 가상현실 기반의 수술 교육은 장점이 있다고 말할 수 있다.

• Computers and Concrete
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• 제3권1호
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• pp.29-42
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• 2006

In this study, a novel education system for inspection of concrete bridges is presented. The new education approach uses virtual reality (VR) and three-dimensional computer graphics (3DCG) in training engineers to become bridge inspection specialists. The slow time-dependent deterioration of concrete bridges can be reproduced on the computer screen in any chosen time frame, thus providing the trainees with illustrative and educative insight into the deterioration problem. In the proposed VR/3DCG approach a three-dimensional model of concrete bridge, including surfaces, viewpoints and walkthrough paths is created. With the help of this virtual bridge model, an experienced bridge inspection specialist teaches the different deterioration phenomena of concrete bridges to the trainees. The new system was tested, and the inspection results from the case bridge showed that in comparison with the traditional Japanese bridge inspection education system, the new system gives better results. In addition to the improvement of quality of bridge inspections, the new VR/3DCG system-based education brings along some other, more intangible benefits.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.803-807
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• 2009

The bobsleigh is a winter sport which use a sled to slide down an ice-covered course. There is a big expectation for having a training environment and being able to train year round. At present, training is very limited due to the season or course facilities. A variety of VR (Virtual Reality) equipment has been developed in recent years, and it is beginning to spread. We have also made our contribution in bobsleigh simulation. The reactive force applied in our bobsleigh simulation is much smaller than that of a real bobsleigh. This paper proposes a method to enhance reactive force of bobsleigh simulation in real time. The reactive force is magnified instantly in the physically-based simulation. The Laplacian filter is applied to the sequence of reactive force, this technique is often used in the field of image processing. The simulation is comprised of four large scale surround screens and a 6-D.O.F. (Degree Of Freedom) motion system. We also conducted an experiment with several motion patterns to evaluate the effectiveness of enhancement. The experimental results proved useful in some cases.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2676-2681
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• 2003

The Haptic Exploration Laboratory at The Johns Hopkins University is currently exploring many problems related to haptics (force and tactile information) in human-machine systems. We divide our work into two main areas: virtual environments and robot-assisted manipulation systems. Our interest in virtual environments focuses on reality-based modeling, in which measurements of the static and dynamic properties of actual objects are taken in order to produce realistic virtual environments. Thus, we must develop methods for acquiring data from real objects and populating pre-defined models. We also seek to create systems that can provide active manipulation assistance to the operator through haptic, visual, and audio cues. These systems may be teleoperated systems, which allow human users to operate in environments that would normally be inaccessible due to hazards, distance, or scale. Alternatively, cooperative manipulation systems allow a user and a robot to share a tool, allowing the user to guide or override the robot directly if necessary. Haptics in human-machine systems can have many applications, such as undersea and space operations, training for pilots and surgeons, and manufacturing. We focus much of our work on medical applications.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.181-185
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• 2016

본 논문은 선원 훈련을 보다 효율적으로 수행하기 위한 가상현실 기반 선원 훈련 플랫폼을 위한 저작도구를 제안한다. 제안하는 저작도구는 훈련의 효율도를 높이기 위해 실 선박 환경을 3D 스캔하여 가상현실 환경으로 불러오는 가상환경 구축부와 다양한 시나리오 기반의 훈련 내용을 소화할 수 있는 드래그-앤-드롭 기반의 스크립트 편집부를 지원한다. 본 저작 도구에서는 가상현실 장비들을 지원하고 실환경을 3D 스캔을 통해 가상 현실로 변환하기 때문에 피훈련자는 훈련이 필요한 실환경 내에서 요구되는 동일한 훈련을 이행하게 됨으로써 피훈련자의 몰입감과 훈련 효과를 높인다. 또한 다양한 선박 환경에 대한 훈련 시뮬레이션을 빠른 시간 내에 제작할 수 있게 함으로써 제작에 필요한 비용을 줄인다. 본 저작도구는 시나리오 편집부를 통해 다중 참여형 훈련 시나리오의 편집과 임무 평가를 가능하게 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.468-475
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• 2020

In this paper, we proposed a three-dimensional visualization system for medical images in augmented reality based on deep learning. In the proposed system, the artificial neural network model performed fully automatic segmentation of the region of lung and pulmonary nodule from chest CT images. After applying the three-dimensional volume rendering method to the segmented images, it was visualized in augmented reality devices. As a result of the experiment, when nodules were present in the region of lung, it could be easily distinguished with the naked eye. Also, the location and shape of the lesions were intuitively confirmed. The evaluation was accomplished by comparing automated segmentation results of the test dataset to the manual segmented image. Through the evaluation of the segmentation model, we obtained the region of lung DSC (Dice Similarity Coefficient) of 98.77%, precision of 98.45%, recall of 99.10%. And the region of pulmonary nodule DSC of 91.88%, precision of 93.05%, recall of 90.94%. If this proposed system will be applied in medical fields such as medical practice and medical education, it is expected that it can contribute to custom organ modeling, lesion analysis, and surgical education and training of patients.