Three-dimensional(3D) display technique is widely used in our daily life. Especially, to product augmented game contents which can interact with users, it is necessary to get high quality resolution image data to reconstruct 3D model more exquisitely. In this paper, we tried to expand depth image captured by Kinect using various interpolation methods(nearest neighbor, bilinear, bicubic) to adapt it to the size of original Kinect color image. To measure the quality of expanded depth image compared to original depth image, we used PSNR(Peak Signal-to-noise ratio) index. Besides, we implemented GPU parallel processing algorithm with OpenCL to interpolate a large amount of image data rapidly. As a result of the experiment, a bicubic interpolation method made an accurate depth image although it had a long time.

Recently, a lot of smart devices such as smart phones have been spread. The research on smart education based on the devices are being actively investigated. A typical example of them is EPub3.0 proposed by the IDPF. Even if the educational content has supported multimedia such as image, video, text to speech and etc, it does not support a 3D virtual content yet. So a virtual reality-based education has not been achieved. In this paper, we propose an educational content system in which a virtual education simulation is possible through smart devices. To do it, the proposed system consists of an authoring tool creating 3D virtual educational content, and a viewer visualizing the content. The experimental results showed possibility of virtual experience education.

Recently, a lot of smart devices such as smart phones have been spread. The research on smart education based on the devices are being actively investigated. A typical example of them is EPub3.0 proposed by the IDPF. Even if the educational content has supported multimedia such as image, video, text to speech and etc, it does not support a 3D virtual content yet. So a virtual reality-based education has not been achieved. In this paper, we propose an educational content system in which a virtual education simulation is possible through smart devices. To do it, the proposed system consists of an authoring tool creating 3D virtual educational content, and a viewer visualizing the content. The experimental results showed possibility of virtual experience education.

This paper proposes the design and implementation of a system to provide a web-based ubiquitous 3D virtual reality education environment for secondary students to help experiment freely with safety by computer simulation in physics education. To realize this system, ThreeJS, one of the famous 3D graphics libraries based on javascript, has been used to support WebGL(Web Graphic Library). Hence the system became browser independent to give flexibility for most users. It is designed to make the mouse control change the position of the camera of the 3D graphics, so that the user can observe the virtual motion in various viewpoints. In contrast to the other local PC based education systems, this web-based system is much easier for distribution and management.

인터넷 통신의 보편화에 따라 멀티미디어 관련 콘텐츠 서비스가 이루어지고 있으며, 이러한 서비스는 교육용 학습 콘텐츠 및 시스템 분야로 확장되고 있다. 고급화된 멀티미디어 학습 시스템을 지원하기 위해 3D 그래픽스 기반의 학습 서비스 시스템이 개발되고 있지만 대부분의 시스템이 마우스와 키보드와 같은 컨트롤 기반의 콘텐츠를 가지고 있어 현실감이 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 Kinect를 이용하여 사용자 손 영역을 추출하고, 추출된 사용자 손영역에서 손 제스처를 인식하여 가상공간에서 전자교과서를 선택하고, 열고, 페이지를 넘기는 시스템을 소개한다.

지금은 인터넷 통신의 대중화와 통신 기술의 발달로 멀티미디어 콘텐츠가 많이 개발되었다. 특히 비디오 게임에 대한 시장이 커지고 있다. 사용자의 몰입감을 향상시키기 위해 사용자와의 상호작용 기능을 지원하는 멀티미디어 콘텐츠가 지속적으로 증대되고 있다. 본 논문에서는 실세계에서 사용자의 움직임을 3D 위치 정보로 변환하여 얻을 수 있는 움직임 센싱 장치인 Microsoft의 Kinect[1]와 SURF 알고리즘[2]을 이용하여 3D 가상공간에서 3차원 오브젝트를 선택하여 변환할 수 있는 3D 사용자 인터페이스 시스템을 제안한다. 제안한 시스템을 사용을 통해 몰입감과 편리성이 증대되었음을 알았다.

일반적으로 물리 교육에서 실험 활동을 통해 학습자들은 일상생활 중 경험과 밀접하게 연관된 힘과 운동 분야의 개념을 보다 확실하게 이해할 수 있다. 하지만 현재의 교육 실정에서는 실험 수행시간 부족 등의 열악한 환경으로 충분한 실험 활동을 하지 못하고 있다. 이를 보충하기 위해 정지성 등[1]은 모션센서 컨트롤러를 이용한 3D 물리교육 시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 본 논문에서는 이 시스템에 학습자가 실험의 몰입도를 높이기 위해 3D 가상 실험 공간을 양안식 입체로 가시화하는 색상 방식의 양안식 3D 동역학 교육용 시스템을 제시한다. 학습자들은 제안한 색상 방식의 양안식 3D 입체 영상을 통해 보다 현실감 있는 동역학 시뮬레이션을 수행할 수 있었다.

일반적으로 물리 교육에서 실험 활동을 통해 학습자들은 일상생활 중 경험과 밀접하게 연관된 힘과 운동 분야의 개념을 보다 확실하게 이해할 수 있다. 하지만 현재의 교육 실정에서는 실험 수행시간 부족 등의 열악한 환경으로 충 분한 실험 활동을 하지 못하고 있다. 본 논문에서는 3D 가상공간에서 모션센서 컨트롤러를 이용하여 실제와 같은 물 체의 움직임을 통해 속도, 힘의 크기, 방향등의 물리 교육에서의 기초 동역학 개념을 보다 쉽게 이해할 수 있는 교육 용 게임 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 학습자에게 그들 스스로 다양한 학습 활동을 시뮬레이션할 수 있는 기 능을 제공한다.

본 연구는 다구역 양액재배에 적용할 수 있는 연속식 양액 자동조제공급 시스템 개발을 위한 목적으로 수행되었다. 기존의 정량펌프에 비해 정밀성 및 반복 구동회수에 대한 내구성이 우수하고 구동시간에 따라 토출량을 정밀 제어할 수 있는 원소별 농후액 공급조절장치를 개발하였으며, 개발된 원소별 농후액 공급조절장치의 시간당 토출량 실험 결과 결정계수는R2＝0.9999이었고 3초~5초 구동시간동안의 회귀식에 의한 토출량과 실제 토출량 편차를 비교한 결과 최대 -1.23%로 나타나 회귀식에 의한 구동시간에 따른 토출량 제어가 가능함이 확인 되었다. 원소별 농후액 공급조절장치의 원소별 토출량 증감을 통하여 조성이 다른 양액을 조제할 수 있었으며, 생육단계에 따른 원소별 농도의 증감 조절에 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 원수유입량 편차 실험 결과 목표 원수유입량과 실제 원수유입량간의 편차는 2.73% 이내로 나타났다. 세척 과정을 통해 EC가 1.4~l.6mS/cm인 경우에는 0.5~0.6mS/cm, 2.4~2.5mS/cm인 경우에는 0.9~l.0mS/cm 정도로 낮추어 급액 후 잔류 양액의 영향을 줄일 수 있었다. 개발된 다구역 재배용 양액 자동조제공급 시스템의 성능을 평가하기 위하여 오이용 야마자키액 조성의 배양액 180l를 조제, 공급하였을 때 양액에 포함된 N O3-, 와 P O43- 이온에 대하여 실험실에서 조제한 양액의 이온 농포와의 비교 실험을 3회에 걸쳐 실시한 결과, 개발된 시스템으로 조제한 양액중에 포함된 N O3- 이온과 P O43- 이온은 실험실에서 조제된 양액에 비하여 각각 2.36%, 5.15% 낮게 나타났다.

본 연구는 육묘용 로봇 이식기를 개발하기 위한 목적으로 수행되었으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 기계시각에 의한 결주 및 불량묘 판별은 72공 플러그묘판의 경우 98.8%, 128공의 플러그묘판의 경우 94.9%, 잎의 방향을 고려한 경우 72공의 플러그묘판의 경우 93.5%, 128공의 경우 91.0%의 정확도를 나타내었다. 2. 로봇 이식기의 기구부와 구동부를 개발하였고, 이를 제어하기 위한 제어기를 개발하였으며, 머니플레이터의 위치제어 정확도는 ± 1mm로 나타났다. 3. 잎의 방향을 고려하지 않은 이식방법에서의 이식성공률은 72공 플러그묘판의 경우 95.5%, 128공의 플러그묘판의 경우 94.5%로 나타났으며, 잎의 방향을 고려한 이식방법에서의 이식성공률은 72공의 경우 96.0%, 128공의 경우 95.0%로 나타났다.

양액재배에 있어서 배양액 중에 있는 질소, 칼륨, 인, 칼슘, 마그네슘 등 식물 영양성분의 함유량을 항상 알맞게 유지시키는 일은 매우 중요하다. 아울러, 양액의 산도(pH)와 용존산소량(dissolved oxygen;DO)도 식물 생장에 큰 영향을 미치기 때문에 적절히 유지하지 않으면 안된다. 양액의 상태를 항상 작물 생육에 알맞게 유시키기 위해서는 먼저 양액의 조성과 관계가 있는 물리량을 정확히 측정할 필요가 있다. 특히 양액관리를 자동화하기 위해서는 정확도와 함께 신속하고도 간편한 측정방법이 필요하다. 양액 상태에 관한 주요 측정항목에는 전기전도도(electric conductivity : EC), 산도(pH), 용존산소량(DO)이 있다.

탄산가스는 탄소나 그 화합물이 완전연소할 때, 생물이 호흡할 때, 발효 등에 의하여 생성되는 무색, 무취의 기체로 분자식은 CO2(이산화탄소)이며, 분자량은 44, 비중은 공기 1에 대하여 1.529이다. 식물은 탄산가스와 물을 원료로 태양에너지를 이용하여 탄수화물을 합성하므로 탄산가스는 광합성에 절대적으로 필요하며, 탄산가스가 충분하게 공급되지 않으면 광합성이 원활하게 이루어질 수가 없다. 일반적으로 식물은 대기중의 농도(0.03%)보다 높은 농도에서 포화점을 갖고 있으므로 대기중에서의 탄산가스의 농도는 식물의 광합성작용에 충분하지 못하며, 생육촉진을 위해서는 인위적인 방법으로 탄산가스 농도를 증가시키는 방법이 실용화되고 있다.(중략)

Carbon dioxide enrichment for greenhouse crops has generally been a standard commercial practice for many years. Vegetable crops such as tomato, cucumber, and lettuce respond positively to the CO2 enrichment. But improper CO2 enrichment leads to physiological damage and economical loss. This study was carried out to develop a CO2 concentration control algorithm considering growth stage and efficiency. The measurand was CO2 consumption rate and top fresh weight that represents growth stage. The weight of top fresh lettuce as a whole in the tray was measured through a non-destructive method. The demand in CO2 concentration according to growth stage was investigated. The results are summarized as follows. 1. The CO2 consumption rate could be measured within the error of ± 15.4mgCO2/hr in the range of CO2 concentration of 500-1500ppm. 2. The weight of top fresh lettuce could be measured within the error ± 4.3g in the range of 0-1400g. 3. The CO2 control model developed could determine an economical CO2 supply rate considering CO2 consumption rate and leakage rate. 4. The CO2 control algorithm based on the control model was composed of feedforward control for maintaining a stable CO2 concentration level, and feedback control with CO2 consumption rate and top fresh weight for adapting to the change in CO2 demand by growth stage. 5. For the performance test with the developed control algorithm on lettuce the decrease in CO2 supply rate was obtained without a significant decrease in top fresh weight.

온도의 계측에는 열팽창(Thermal expansion), 열전기(thermoelectricity), 전기저항(resistance)등의 원리를 이용하고 있다. (1) 열팽창식 온도계 물체의 열팽창 원리를 이용하는 온도계에는 두 금속의 열팽창 계수의 차이를 이용하는 바이멜탈 온도계, 액체의 팽창을 이용하는 유리 온도계, 기체 압력이 온도에 비례하는 것을 이용하는 압력식 온도계 등이 있으나, 이중에서 유리 온도계가 가장 널리 사용되고 있다.(중략)

"존재하는 사물은 무엇이나 일정한 양으로 존재한다."라는 말이 있다. 계측은 바로 이 양을 결정하는 것이다. 계측 과정 또는 행위는 미리 정해진 표준과 피측정물 사이의 양적인 비교로써 이루어진다. 계측은 여러 가지 사물을 정량적으로 파악함은 물론이고, 자동 제어하기 위한 수단으로서의 방법이나 장치, 더 나아가 처리 등을 포함하는 넓은 의미를 갖고 있다. 따라서 사물의 현상이나 상태를 특징 짓는 양을 정의하거나 선정해서, 그것을 수치로 나타내는 조작은 계측의 일부라고 생각할 수 있다.