03ZC1100, Medical Virtual Reality Technology Project,
Choi Jin Sung
Abstract
기본 과제에서의 연구개발의 내용과 범위는 크게 근전도 기반 HCI 기술, 뇌파 기반 HCI 기술, 마지막으로 치매 예방/치료 의료 VR 시스템 개발로 나누어진다. 또한, 연차별 주요 연구내용과 결과를 정리하여 연계성 있는 연구개발을 꾀하였다. ${square}$ 근전도 기반의 HCI 기술개발 기존의 마우스나 키보드 등의 입력 장치 사용이 어려운 장애인과 향후 모바일 환경에서의 편리한 HCI 환경을 제공하기 위해 인간의 몸에서 발생하는 근전도 신호를 이용하며, 이로부터 컴퓨터로의 입력 및 이동기기 제어에 필요한 HCI 프로토타입을 제작함. 근전도 기반 HCI 프로토타입의 제작에는 HCI의 목적에 맞도록 탈부착이 용이한 센서 탈부착 모듈, 근전도 신호 획득 및 A/D 변환 하드웨어, 신호 획득 및 패턴 인식 프로그램 모듈, 마우스 제어 프로그램 모듈이 포함되어 있다. 2000년 - 근전도 획득 프로토타입 시스템개발(1채널) 2001년 - 근전도 획득 및 신호처리용 프로그램 모듈 개발 2002년 - 손목 움직임을 이용한 근전도 기반 4가지 명령어 입력용 인터페이스 프로토타입 설계 - 탈부착이 용이한 센서 탈부착 모듈 개발(1차버전) - 상용 하드웨어 기반의 근전도 획득 및 패턴 학습 알고리즘 및 프로그램 개발 ${square}$ 뇌파 기반의 HCI 기술개발 정상인 혹은 기존의 마우스나 키보드 등의 입력 장치 사용이 어려운 장애인에게 보다 직관적이고 사용이 용이한 HCI를 제공하기 위해 인간의 뇌에서 발생하는 뇌파 신호를 인터페이스의 도구로 활용하는 연구를 수행하였다. 수단으로 사용되어진 신호는 피험자가 의도적으로 발생시킨 잡파(Artifact)를 포함하는 가용뇌파와 상상을 용이하게 하는 시각자극에 의해 유도된 심상뇌파로 크게 구분되며, 각각의 경우에 대해서 신호를 채집, 분석하여 특징정보를 추출하고 결과 패턴들을 온라인으로 인식하는 알고리즘을 개발함. 나아가 이를 통해 게임 등의 응용 프로그램을 구동하게 하는 인터페이스 프로토타입을 완성하였다. 2000년 - 시계열 데이터의 전처리 알고리즘 개발 - 긍/부정 인식을 위한 뇌파처리 알고리즘 개발 2001년 - 방향인식용 뇌파 DB 프로토타입 구축 - 2방향 인식을 위한 뇌파 특징 추출 알고리즘 개발 2002년 - 4방향 제어를 위한 의료현장용 뇌파 DB구축 - 통계처리에 의한 뇌파 분석 및 인식알고리즘 개발 ${square}$ 치매 예방/치료 의료 VR 시스템 개발 치매환자용 의료 VR 시스템의 개발을 위해 필요한 통합 개발환경 구축을 목표로 다양한 가상 환경을 제시를 위한 스크립트 및 시나리오 편집 지원 기능과 치매 환자가 시스템을 이용한 결과를 가시화하고 인터넷상에서 쉽게 접근할 수 있는 웹 기반의 리포팅 및 지원 기능을 개발하였다. 2000년 - 치매 예방/치료 VR 의료시스템 개발 - 공황장에 치료 VR 의료시스템 개발 - 재활훈련 VR 의료시스템 개발 2001년 - 정신장애(치매) 예방/치료용 의료 VR 시스템 개발 ${cdot}$ 게임 기반의 정신장애 예방/치료용 콘텐츠 개발 - 멀티스크린 출력 장치 시스템 제작(3개의 프로젝터와 스크린 사용) ${cdot}$ 치매환자용 입력장치 시스템 제작 2002년 - 정신장애(치매) 예방/치료용 의료 VR 시스템 개발 - 치매 예방/치료용 시나리오 4종 내용 보강 및 수정 ${cdot}$ 치매 예방/치료용 시나리오 2종에 대한 VR 콘텐츠 2종 개발 ${cdot}$ 인터넷 기반 치료 VR 시스템 및 이를 지원하는 환자 정보 관리 시스템/DB 구축 ${cdot}$ 사용자가 흥미로운 VR 콘텐츠를 조작하여 재활 치료 과정을 수행하고 치료효과를 증대시킬 수 있는 Haptic VR 시스템
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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