Purpose: The purpose of this study is to recognize the role and necessity of public data visualization through prior research, investigation, and data verification processes. In addition, this study intends to check what factors should be considered in order to visualize data on the mobile web. Through this process, by identifying the cognitive load affecting information visualization by type, as a result, I would like to propose an effective information visualization method to effectively deliver public data related to government policies. Research design, data and methodology: In this study, we analyzed the case of information visualization according to infographics, which has been widely used in the public field among various visualization methods. For this study, a questionnaire survey was conducted for young people in their 20s and 30s with the highest mobile usage rate. Results: Based on the results, IPA (Importance Performance Analysis) was performed to conduct cognitive load test tools for information visualization of public data and confirmed the implications for each type of infographics. Conclusions: As a result of research, in order to efficiently deliver public data on the mobile web, first, it is necessary to construct a visual screen that can be easily identified through clear data. Appropriate graphic elements can be used according to the type to make it easier for users to acquire and understand information. Second, it is necessary to provide useful content in visualizing information. Third, in order to efficiently transmit information and increase understanding of data, it is necessary to visualize information that can induce interest in data and form metaphors. Fourth, it is necessary to visualize information to reduce cognitive load in terms of physical and mental aspects in order to accommodate users' comfortable information. Fifth, in order to effectively deliver public data, it is necessary to compose contents and information that are easy for users to understand. This study examines effective information visualization methods to increase the communication effect of public data in response to changes in the data-based intelligent information society and suggests implications for each type considering cognitive loads to help future public institutions to communicate and accept information.

빅데이터와 함께 등장한 학문이 데이터 사이언스(Data Science, 데이터과학)이며 데이터에서 정보(Information)와 지식(Knowledge)을 만들어내는 데이터를 연구하는 학문이다. 데이터 사이언스를 활용한 산출물은 데이터, 코드, 시각화 (Visualization) 결과, 추천, 디지털 서비스 등이며 이들은 서로 상호 작용하며 지속적으로 발전하게 된다. 정보 시각화란 사용자에게 더 효율적으로 정보를 전달하기 위하여 그래픽 요소를 활용하여 데이터가 정보로서 의미가 생성되도록 형상화하는 것을 뜻한다. 자크 버틴(Jacques Bertin)은 그래픽 요소의 활용을 통해 수치적(양적) 데이터 간의 비교나 순서, 비율의 관계 등 복잡한 의미구조를 쉽게 전환할 수 있는 가장 효율적인 표현의 수단이 될 수 있기 때문에 정보를 시각적으로 지각하고 이해하는데 도움을 줄 수 있다고 했다. 사례 연구를 통해 정보 시각화를 위한 그래픽 요소는 단일 요소로 사용되는 것이 아니라 복합요소로 사용되며 특히 시각적 질감을 표현하기 위해서는 투명도와 채도가 유용한 요소로 사용되고 있음을 확인하였다. 본 연구는 정보 시각화의 개선 전후 사례 등을 바탕으로 데이터 사이어스 기반의 정보 시각화의 특성과 그래픽 요소를 중심으로 연구하였으나 향후 정보 시각화에서 형태에 대한 은유적 표현 및 은유적 표현을 위한 조형의 원리에 대한 연구가 필요하다.

To address the increase of weather hazards and the emergence of new types of such hazards, an optimization technique for three-dimensional (3D) representation of meteorological facts and atmospheric information was examined in this study as a novel method for weather analysis. The proposed system is termed as “meteorological and air quality information visualization engine” (MAIVE), and it can support several file formats and can implement high-resolution 3D terrain by employing a 30 m resolution digital elevation model. In this study, latest 3D representation techniques such as wind vector fields, contour maps, stream vector, stream line flow along the wind field and 3D volume rendering were applied. Implementation of the examples demonstrates that the results of numerical modeling are well reflected, and new representation techniques can facilitate the observation of meteorological factors and atmospheric information from different perspectives.

문제 해결을 위한 사고는 여전히 논리와 신뢰성을 으로 하는 사고이지만, 최근엔 창의성을 동시에 수용할 수 있는 새로운 가능성과 문제해결의 도구로써 디자인 사고가 제안되고 있다. 본 연구의 목표는 일차적으로 연구자가 속한 대학에서 디자인 사고 교육을 타 학부에서 진행한 '디자인과 창의적 발상' 수업의 사례에 대한 고찰연구이다. 연구의 방법은 선행연구와 문헌 조사 이후 진행되었다. 2015년도부터 2017년도까지 3년간 D대학교 인문계열 1학년 대상의 수업에서 본 연구자가 설계한 시각화 학습 모형을 디자인사고 교육에 적용하여 수업을 진행한다. 그 이후 도출된 결과물을 디자인 사고 수업의 지도 방안을 중 하나의 결과물로 기록하고 공유하는데 그 목적이 있다. 수업을 진행한 결과, 디자인 사고 교육에서 시각화 교육을 적용 할 경우 틀에 박힌 사고를 뛰어넘어 문제를 새로운 방식으로 접근하기 때문에 독창적이고 창의적인 사고 교육에 효과적이라는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 주입식 학교 교육의 영향으로 언어적 사고로 길들여진 학생들에게 시각적 사고의 연습이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 이는 학생 간에 커뮤니케이션에 있어서도 이미지를 활용하고 이를 통해 정보나 데이터를 효과적으로 명확하게 전달할 수 있었다. 디자인적 사고는 창의력 교육에 있어 타 전공 학생들에게 융합적 사고를 향상시켜 새로운 시대의 경쟁력을 가질 수 있도록 도와줄 것으로 생각한다. 디자인을 전공하지 않는 비전공 학생들이 시각적 사고를 계속적으로 학습한다면 창의적으로 문제를 해결 할 수 있을 것이다. 연구자는 향후 디자인적 사고가 전공을 초월하여 사회의 문제를 해결하는 가장 창의적인 도구가 되는 사고능력임을 증명하고자 한다.

본 연구의 목적은 CT와 3.0T MRI 기기를 이용하여 간문맥을 묘출하는데 있어서 신호대 잡음비와 대조 도대 잡음비의 정량적인 수치를 비교 분석 하여 최적의 영상장치를 알아보고자 하였다. 2018년 2월부터 2018년 4월까지 C대학교병원에서 CT와 3.0T MRI 간 검사를 시행한 20명의 환자를 대상으로 의료영상저장전 송시스템로 전송된 데이터를 무작위로 선정하였다. 정량적 평가를 위하여 간문맥의 4부위(주문맥, 우문맥, 좌문맥, 중간문맥)의 동일한 관심영역을 선정 후 신호평균값과 표준편차를 측정하여 SNR과 CNR값을 평가 하였다. 평가결과 SNR은 CT에서 우문맥 : 9.18±0.72, 좌문맥 : 9.41±0.84, 중간문맥 : 9.54±0.59, 주문맥 : 9.55±0.75이고 3.0T MRI에서 우문맥 : 22.29±2.03, 좌문맥 : 25.89±3.19, 중간문맥 : 24.39±2.87, 주문맥 : 26.64±2.30으로 측정되었다(p<0.05). CNR은 CT에서 우문맥 : 3.75±0.66, 좌문맥 : 3.44±0.65, 중간문맥 : 3.71 ±0.39, 주문맥 : 3.79±0.68이고 3.0T MRI에서 우문맥 : 9.49±0.65, 좌문맥 : 11.00±01.90, 중간문맥 : 12.70 ±1.75, 주문맥 : 10.01±0.98으로 3.0T MRI가 CT보다 높은 수치로 측정되었다(p<0.05). 결론적으로 4부위의 간문맥을 분석한 결과 SNR과 CNR값이 3.0T MRI에서 높은 것으로 나타났다. 따라서 CT와 3.0T MRI에서 간문맥을 묘출하기 위한 최적의 영상장비는 비전리 방사선을 이용하는 3.0T MRI가 우위로 나타났다.

In the midst of disaster, such as an earthquake or a nuclear radiation exposure area, there are huge risks to send human crews. Many robotic researchers have studied to send UGVs in order to replace human crews at dangerous environments. So far, two-dimensional camera information has been widely used for teleoperation of UGVs. Recently, three-dimensional information based teleoperations are attempted to compensate the limitations of camera information based teleoperation. In this paper, the 3D map information of indoor and outdoor environments reconstructed in real-time is utilized in the UGV teleoperation. Further, we apply the LTE communication technology to endure the stability of the teleoperation even under the deteriorate environment. The proposed teleoperation system is performed at explosive disposal missions and their feasibilities could be verified through completion of that missions using the UGV with the Explosive Ordnance Disposal (EOD) team of Busan Port Security Corporation.

Recently the interest of Energy have been increasing because of the disaster from abnormal climate. So, energy management solution have been needed. In previous research, we developed building energy information 3D visualization solution. This solution can provide many information associated energy usage and environment. but we don’t know what kind of information is critical for energy management and how to provide the information. This study is aimed to diagnosis system that provide building energy usage and environment information. Measured data, analyzed data and 3D model with energy usage information are placed for verification using Eye-tracking method. Finally it was able to identify what kind of information is more interested at depending on the occupational group. The experimental results can be used as an indicator what kind of information is important to managing building energy.

본 논문은 음악의 감성을 시각화하는 새로운 방법을 제안하는 논문으로 시각화를 위하여 감성 LED조명 제어 시스템을 고안하였으며 이 시스템은 청중들의 음악 경험을 더욱 풍요롭게 하기 위함에 목적이 있다. 이 시스템은 기존 연구의 음악 감성 분석 알고리즘을 이용하였는데 하나의 음악에서 하나의 감성을 추출하는 기존 연구의 한계를 보완하고자 음악의 1초당 세그먼트에서 감 성을 추출 하여 감성 변화를 감지하는 방법을 연구하였다. 또한 LED조명의 감성 컬러는 IRI컬러 모델과 Thayer의 감성 모델을 기초로 새로운 감성 컬러 36가지를 정의 하여 각 감성에 맞는 색 으로 연출 할 수 있도록 구성하고 애니메이션과 더불어 감성 LED 조명으로 표현 할 수 있도록 하였다. 이 시스템의 검증을 위한 실험 결과, 듣는이의 감성과 감성 LED 조명 시스템의 감성 일 치율이 60% 이상으로 향후 음악 감성 기반 서비스의 중요한 밑거름이 될 것으로 보인다.

최근 스마트 컴퓨팅 기술(IEEE, 2016)의 급격한 발달에 따라 3차원 항해시스템에 대한 연구가 활발해지고 있으며, 이를 적용한 상 용 3차원 항해 시스템 및 3D VTS 시스템이 등장하고 있다. 비록 3차원 기술이 널리 알려지고 사용되고 있다 하더라도, 베일에 쌓인 숨겨진 코드에 대한 내용은 밝혀진 바가 없다. 본 연구의 목적은 S-52 전자해도 표현 표준을 만족할 수 있도록, 3차원 디스플레이 환경 하에서 전자 해도 객체를 표현하는 기초적인 접근 방법을 보이는 것이다. 향후에 스마트폰 및 패드와 같은 모바일 기기에서도 사용하고, 웹기반의 선박관 제시스템에도 사용할 수 있도록 OpenGL ES를 이용하여 3D ENC Viewer를 개발하였다. 특히 면객체 삼각화(area object triangulation), 텍스 처 매핑에 의한 복합선 표현, 폴리곤 패턴 채우기, 심볼 작도 등에 대해 자세히 설명한다. 삼각화된 공간정보를 포함하는 시스템전자해도 (System ENC)의 파일크기와 디스플레이 속도의 상관관계를 검토하여 성능을 검증하였다.

현대사회에서의 데이터는 공학도들만의 제한된 연구 분야를 넘어 일반인을 위한 일상의 영역이 되었다. 하지만 중요성과 흐름에도 불구하고 일반인들에게 데이터의 영역은 여전히 난해하며 쉽게 접근하기 어려운 것이 사실이다. 최근 디자인 분 야에서 소비자의 사용편의성과 데이터시각화를 연결하려는 시도들이 진행되고 있는데, 데이터의 활용을 용이하게 한다는 측면에서 데이터의 시각화활용은 매우 고무적인 접근방법이라 할 수 있다. 본 연구는 그런 시도들에 기반하여 데이터를 활 용한 시각화의 부분을 상품디자인에 맞추어 연구하였다. 먼저 상품이 가지고 있는 상품 고유의 데이터를 데이터의 속성정 보에 해당하는 메타데이터(Meta Data)에 대입하였고, 다음으로 대입한 메타데이터를 소비자들이 접하는 상품의 디자인 중 라벨디자인 영역에 적용하였다. 마지막으로 메타데이터를 활용한 우유의 라벨디자인에 대한 소비자의 호감도를 실증적 검 증을 통해 알아보고 그 유용성에 관하여 논의해보았다. 이를 통해, ‘메타데이터의 상품디자인 활용’이 본 논문 서론에서 제 기한 일상생활에서의 데이터 활용이라는 부분에 적합한지 살펴보았다.

게임플레이 행동분석은 개발자가 설계한 게임레벨에 대한 플레이어의 경험을 게임레벨 디자 인 단계에 적용하기 위해 필요하다. 플레이어의 경험수준에 따라 차이를 보이는 플레이행동을 분석하는 방법은 크게 수치적 데이터를 기반으로 한 컴퓨팅적 접근과 휴리스틱 분석기법을 통 한 HCI적 접근으로 연구되어 왔다. 본 논문에서는 FPS게임의 레벨디자인 패턴에 대한 플레이 어의 행동을 분석하기 위해 2가지 분석방법의 장점을 복합적으로 활용하여 12종의 주류행동을 코드화 하고 5종의 행동패턴으로 단순화 하였다. 또한 게임플레이 시간에 따른 행동패턴의 흐 름을 직관적으로 비교하기 위해 최적화된 시각화방법을 제시하였다.

본 연구에서는 백두산 화산 분화 시 발생할 것으로 예상되는 화산재 확산 피해에 대해 화산분화지역을 중심으로 그 주변 지역의 공간적 피해를 시뮬레이션(WRF 및 FALL3D)을 통해서 예상피해를 제공하는 프로그램을 구현하여 화산재 확산 가시화를 수행한다. 화산재해의 공간적 피해를 정량적으로 계산한 결과 값의 집합체(NetCDF)를 이용하여 Fall3D방식에 의한 화산재 확산모형을 표현하고 확산을 표현하기 위해 전처리된 확산 모델 결과 데이터를 입력받아 3차원으로 표현하고 가시화하는 방식에 대한 연구를 통해 효과적인 화산재의 확산을 시각화할 수 있도록 단위영역별 농도표시법, LOD적용방법, 적층레이어 효과 등을 사용하여 최적의 가시화 방법을 찾았다. 시도된 방식 중 LOD적용은 고농도 부분은 화산재 격자의 개수를 많게 표현하고 저농도에서는 화산재의 개수를 적게 표현하여 현실감을 극대화 하도록 프로그램을 구성하였으며, 현실적인 시각화를 위해 느슨한 옥트리(Loose Octree) 표현방식을 사용하여 LOD기법을 적용하였다. 최종적인 가시화 방식으로 선택한 적층레이어 표현 방식은 입자총농도(CON)내에 포함된 레이어(10개~ 61개)를 적절한 간격으로 선택하여 적층 가시화하고 투명효과를 적용하였다. FALL3D의 시뮬레이션 방식이 단위면적당 농도값을 나타내는 결과를 나타내는 결과파일이 고용량(1GB이상)이므로 가시화를 위해 데이터를 다운로드하고 표출하는 시간을 단축하기 위한 기술개발이 지속적으로 필요하다.

컴퓨터 게임에 볼륨 가시화 기법이 적용되면서, 하나의 화면에 표면 데이터와 볼륨 데이터를 혼합하여 가시화하려는 요구가 발생하고 있다. 최신 그래픽스 하드웨어의 범용 연산 기능을 사용하면 혼합 가시화를 수행할 수 있으나, 컴퓨터 게임은 저사양 하드웨어에서도 동작해야 하는 경우도 있어 혼합 가시화를 수행하기 어렵다. 본 연구는 DirectX 9.0 기반의 범용 하드웨어에서 볼륨-표면 혼합 가시화를 수행하는 방법을 제안한다. 우선, 표면 데이터를 가시화하여 다중 깊이 영상을 생성하는 방법을 제안한다. 이때, 생성 시간을 단축하는 깊이 복잡도 축소 방법을 제안한다. 이후, 생성된 다중 깊이 영상을 이용하여, 볼륨-표면 혼합 가시화를 수행한다. 혼합 가시화 과정에서 표면 데이터와 볼륨 데이터 사이의 좌표계 변환 방법과 혼합 가시화의 가속화 방법을 제안한다. 이를 통해 볼륨-표면 혼합 가시화를 효율적으로 수행할 수 있다.

In this study, a noncontact nondestructive testing (NDT) method is proposed to detect the fatigue crack and to identify the location of the damage. To achieve this goal, Lamb wave propagation of a plate-like structure is analyzed, which is induced by scanning laser source actuation system. The Lamb wave propagation is visualized and then damage is detected by wavenumber filtering method based on 3D FFT. Steel plates with fatigue cracks are investigated to verify the effectiveness and the robustness of the proposed NDT approach

최근 초고층 및 초장대와 같은 대형 구조물들이 시공되고 있으며, 이에 대한 구조물 건전성 모니터링 기술들이 연구되고 있다. 하지만 기존의 기술들은 계측 센서의 관리와 센서로부터 계측된 데이터에 효율적으로 access하지 못하고 있다. 본 논문에서는 구조물 건전성 모니터링을 위한 증강현실 기반 센서 위치인식 및 데이터 시각화 기술을 소개한다. 모바일 디바이스에 내장된 GPS를 통하여 센서와 사용자 간의 거리를 파악하게 된다. 뿐만 아니라, 센서로부터 계측된 데이터는 위치정보시스템 서버에 저장되며, RSS방식을 통해 전송되어 사용자가 모바일 디바이스를 통해 쉽게 계측 데이터를 가시화 할 수 있게 된다. 이 기술을 이용하여 사용자는 센서의 위치인식을 통해 계측센서를 관리하고, 계측 데이터를 시각화하여 시간과 공간에 제약 없이 구조물의 건전성을 모니터링 할 수 있게 된다.

In this paper, augmented reality (AR)-based sensor awareness and data visualization for environmental information monitoring of structures without the limitations of time and space is proposed. The proposed technique will improves the work efficiency and help to maintain good health for modern people by providing a comfortable indoor environment.

화산재해대응을 위하여 화산분화 시 화산재 확산의 다양한 조건을 분석 모델에 의해 분석하고 이를 기반으로 도출된 결과물을 가시화함으로서 화산재 확산 시 피해규모 및 범위를 사전에 예측하는 것이 중요하다. 시간대 별 격자 형태의 대용량 분석 결과물을 실시간 3차원으로 가시화하기 위해 LOD(Level Of Detail) 알고리즘을 핵심 요소로 적용한다. 최근 3차원 시각화 기술은 재해 시뮬레이션은 물론, GIS 응용 분야, 가상현실 등을 실현하기 위한 중요한 기술로 부각되고 있다. 그러나 대용량 데이터를 실시간으로 처리하여 시각화를 구현하기 위해 컴퓨터 메모리 한계성의 극복은 아직 과제로 남아 있다. 본 연구에서는 대규모의 화산재 확산 분석 모델 데이터를 가시화하기 위해 파일 기반의 효율적은 실시간 LOD 알고리즘 개발을 수행한다. 실시간 LOD 알고리즘은 대규모 분석데이터 표현에 필요한 기하학적 연산 처리를 가능하게 한다. 시간대별 격자형태의 화산재 확산 분석 모델 결과 데이터(NetCDF)의 가시화를 위해 3차원 격자 데이터를 공간 분할하여 피라미드 형태의 계층적인 구조로 재구성 하는 방법을 선택한다. 또한 정규화 된 3차원 격자(Cube)는 사용자 시야를 중심으로 원활하고 사실감 있는 표현이 될 수 있도록 비 메모리 방식의 계층 구조로 블록화하여 파일 형태로 저장한다. 대용량 분석데이터는 다수의 상세도를 가지는 데이터로 변형하고 이를 상호 연결함으로서 수많은 격자를 데이터 손실 없이 표현하고 3차원 프레임 속도를 극대화 시키는 방안을 제시한다.

선박운항자의 인적사고 방지 및 운항 훈련을 위한 방안으로 선박 운항 시뮬레이터가 사용된다. 선박운항 시뮬레이터에서 실시간 3D 가시화 기술은 현실감 있는 직관적인 영상을 제공하여 피교육자에 인지력을 향상시켜 시뮬레이터의 교육 효과를 높이는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 공개형 3D 그래픽 엔진을 기반으로 선박 운항 시뮬레이터용 실시간 3D 가시화 시스템을 설계하고 구현한 결과에 대해서 설명한다. 실시간 3D 가시화 시스템은 요소 기능, 기존 그래픽 데이터 활용, 타 시스템과의 연동 측면에서 도출된 운용 요구사항들을 만족하며 추가적인 기능의 확장이 용이한 구조로 설계되었다.

게임기획자는 내러티브를 기반으로 퀘스트의 초기 설계를 한다. 이러한 게임의 정적 컨텐트 수립에 있어 게임캐릭터의 플레이경험을 사전 예측하는 것은 중요하다. 본 논문은 게임캐릭터가 고유한 스테이터스를 바탕으로 퀘스트 플레이를 수행함에 있어 캐릭터간 구별되는 정서적 인터랙션을 시각화 할 수 있는 방법에 대해 다루고 있다. 이를 위해 첫째, 기존 영상매체에서 내러티브 구조의 시각화에 대한 연구를 바탕으로 둘째, 퀘스트플레이 경험과 플레이어 인지행동을 구체화하였다. 셋째, 사례분석을 통해 캐릭터별 퀘스트플레이 과정에서의 차이를 QUG(Quest Unit Graph)로 시각화하여 직관적인 확인이 가능하도록 하였다. 기존 연구가 캐릭터별 성취(achievement)관점에서의 수치적 밸런스 대한 것에 반해, 본 논문은 내러티브 구조 관점에서 퀘스트플레이 인터랙션에 대한 시각화 모델을 제안함으로써 기획자의 퀘스트 경험설계를 사전 예측해 볼 수 있다.

스마트폰 게임 시장이 급속도로 커지고 있다. 이중에서 스마트폰 체감형 게임은 사용자의 활동에 초점이 맞춰 사용자의 몰입도와 게임에 대한 일체감을 높여 인기가 높다. 하지만 스마트폰 체감형 게임을 기획할 때 사용자 활동과 연계되는 스토리텔링 연구는 거의 전무하다. 본 연구에서는 사용자 활동 가시화에 목적을 둔 스마트폰 게임 디자인 시스템에 대해서 소개한다. 이를 위해, 첫 번째로 스마트폰 게임의 전반적인 게임구성에 대한 개념적 모델을 제시하고, 두 번째로 이 모델을 이루는 세부적인 요소들을 소개한다. 마지막으로 모델을 기반으로 한 시뮬레이션 모델과 개발된 기획 시스템을 소개한다.