This study aims to propose a conceptual design of information displays for supporting responsive actions under severe accidents in Nuclear Power Plants (NPPs). Severe accidents in NPPs can be defined as accident conditions that are more severe than a design basis accident and involving significant core degradation. Since the Fukushima accident in 2011, the management of severe accidents is increasing important in nuclear industry. Dealing with severe accidents involves several cognitively complex activities, such as situation assessment; accordingly, it is significant to provide human operators with appropriate knowledge support in their cognitive activities. Currently, severe accident management guidelines (SAMG) have been developed for this purpose. However, it is also inevitable to develop information displays for supporting the management of severe accidents, with which human operators can monitor, control, and diagnose the states of NPPs under severe accident situations. It has been reported that Ecological Interface Design (EID) framework can be a viable approach for developing information displays used in complex socio-technical systems such as NPPs. Considering the design principles underlying the EID, we can say that EID-based information displays can be useful for dealing with severe accidents effectively. This study developed a conceptual design of information displays to be used in severe accidents, following the stipulated design process and principles of the EID framework. We particularly attempted to develop a conceptual design to make visible the principle knowledge to be used for coping with dynamically changing situations of NPPs under severe accidents.

현재 교량과 같은 토목구조물의 설계프로세스는 1차 설계 후 구조 검토를 수행하여 기준에 부적합할 경우 재설계하는 과정을 반복 하여 최종적인 성과품을 만드는 것이 일반적이다. 이러한 반복 과정은 설계에 소요되는 기간을 연장시키는 원인이 되며, 보다 수준 높 은 설계를 위해 투입되어야 할 고급 엔지니어링 인력을 기계적인 단순 반복 작업에 소모하고 있다. 이러한 문제는 설계 과정 자동화를 통하여 해결할 수 있으나, 설계 과정에서 사용되는 해석프로그램은 이러한 자동화에 가장 큰 장애요인이 되어 왔다. 본 연구에서는 기 존 설계 과정 중 반복작업을 대체하고자 강화학습 알고리즘과 외부 해석프로그램을 함께 제어할 수 있는 인터페이스를 포함한 교량 설계 프로세스에 대한 AI기반 자동화 시스템을 구축하였다. 이 연구를 통하여 구축된 시스템의 프로토타입은 2경간 RC라멘교를 대 상으로 제작하였다. 개발된 인터페이스 체계는 향후 최신 AI 및 타 형식의 교량설계 간 연계를 위한 기초기술로써 활용될 수 있을 것 으로 판단된다..

The demand from customers on better products and systems seems to be ever increasing. To meet the demand, the systems are becoming more and more complicated in terms of both scale and functionality, thereby requiring enormous effort in the development. One bright spot of this trend is that such effort has been the driving forces of the remarkable advancement in modern systems development. On the other hand, safety issues appear to be critical in many large-scale systems such as transportation and weapon systems including high-speed trains, airplanes, ships, missiles/rockets launchers, and so on. Such systems turn out to be prone to a variety of faults and thus the resultant failure can cause disastrous accidents. For the reason, they can be referred to as safety-critical systems. The systems failure can be attributed to either random or systemic factors (or sometimes both). The objective of this paper is on how to reduce potential systemic failure in safety critical systems. To do so, a proper system design is pursued to minimize the risk of systemic failure. A focus is placed on the fact that complex systems have a lot of complicated interfaces among the system elements. To effectively handle the sources of hazards at the complicated interfaces and resultant failure, a method is developed by utilizing a design structure matrix. As a case study, the developed method is applied in the design of train control systems.

본 논문에서는 가상공간에서 이루어진 체감형 게임과 상호작용하는 동작 인터페이스를 설계하기 위한 가이드라인 소개한다. 동작은 가상공간에서 가장 자연스럽고 유연한 인터페이스로 여겨지고 있다. 우선, 본 논문은 여러 참고문헌으로부터 동작의 정의, 기능, 분류에 대해 소개한다. 동작 인터페이스는 동작을 기존의 입력장치를 대체하는 것으로, 동작인식 기술 정도에 따라 충돌(Collision), 추적(Tracking), 인식(Recognition) 등으로 구분될 수 있다. 마지막으로, 체감형 동작 인터페이스를 설계하기 위한 시스템, 환경, 동작, 게임 사용자에 대한 가정을 제안하고, 이를 이용하여 개발된 체감형 줄넘기 게임 ‘신나게 폴짝’을 소개한다.

타일드 디스플레이는 여러 대의 모니터와 컴퓨터를 활용하여 저렴한 가격으로 다수의 사용자들이 함께 사용가능한 고해상도 대형 디스플레이를 구축할 수 있어서 과학적 가시화나 협력적 작업 공간 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그러나 기존의 타일드 디스플레이는 사용자 인터랙션 방식이 불편하여 단순히 일방적인 정보전달을 위주로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 여러 사용자들에게 공용으로 쓰이는 타일드 디스플레이에 모션센서와 터치 인터랙션을 제공하는 스마트폰을 개인별 인터페이스 장치로 제공하여 기기 간의 자연스러운 서비스 연동이 가능한 플랫폼을 보여주는 Insect Safari 게임을 개발하였다. 이 논문에서는 먼저 Insect Safari 게임의 기획의도와 게임 방법을 설명하고, 구체적인 게임 설계 및 구현과 모바일 장치에서의 인터랙션 방법에 대해 상세히 기술한다. 그리고 이 게임을 공공장소에 설치하여 여러 사용자들이 게임플레이를 하면서의 반응을 분석하고 추후 연구방향에 대해 논한다.

본 논문에서는 Electrocencephalogram(EEG) 신호를 이용한 BCI(Brain-Computer Interface) 시스템 연구와 PC 게임의 컨 트롤러를 대체 할 수 있는 가능성에 대해서 실험하였다. 국제 전극 부착법에 의한 C4지역 Single Sensor 부착을 통해 측정되어지는 Raw data의 필요 범위 주파수 영역을 밴드 패스 필터링으로 추출하고, 특징 신호를 이용하여 ERS(Event-Related Synchronization)와 ERD(Event-Related Desynchronization) 반응을 측정 한다. 추출된 특징 신호의 평균 값에 FFT를 이용한 파워스펙트럼으로 분석하여 산출된 각 주파수별 분포를 SVM(Support Vector Machine)과 LDA(Linear Discriminant analysis)의 두 가지 선형 분리 방식으로 분류한다. 이와 같이 분류된 서포트 벡터 클래스는 EEG 좌우 방향 인식 패턴을 키보드 입력하는 대신 수치 입력값으로 대체 할 수 있다. 또한, 제안된 EPSVM 알고리즘 과 기존의 알고리즘을 비교하여 개선된 인식률을 증명한다.

최근 멀티터치 기술을 응용한 제품들이 출시되고 있으며, 관련 분야의 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 게임 분야에서도 기존의 인터페이스에서 벗어나, 멀티터치 인터페이스를 적용하는 경우도 있다. 멀티터치 인터페이스는 기존게임의 인터페이스가 가지는 조작의 한계점을 극복하고, 한 단계 발전된 인터페이스를 보여줌으로서 유저들에게 다양한 콘텐츠의 게임을 제공한다. 본 논문에서는 기존의 게임 인터페이스와 멀티터치 인터페이스에 대해 알아보고, 멀티터치 인터페이스 게임을 구현하여, 기본적인 멀티터치 게임 인터페이스의 설계 방향을 제안한다.

In the traditional music education, functionality such as instrumental skill is very important. Some of traditional music education schemes focus on the fun, melody and rhythm. In this paper, we presents the music educational methodology that integrates music education with story-telling skill and fun of computer game. We focus on the human computer interface issues for learner's comfortableness. We review music and rhythm based game, and analyze them on the basis of user’s actual feeling, sound effect, visual effect, fun of the game. In our scheme, we present music composition and replay interface. Given a story with visual effects, learner will express his/her feelings for the story in the form of musical melody. We design the composition and replay interface using visual effects and sound effects using built-in sound fonts. It is realized that story makes learner focused more on the theme of music than instrumental skills.

최근 전세계적으로 3차원 객체 모델(3D Object Model)을 활용하여 건설 프로젝트의 생애주기 동안 참여주체들이 효과적으로 정보를 공유하고 관리할 수 있도록 하는 가상건설시스템의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이 논문에서는 가상 공간에서 토목구조물의 해석 및 설계를 위하여 반드시 필요한 구조물의 3차원 객체모델과 구조해석 시스템과의 인터페이스 설계를 다루었다. 3D 객체모델 생성에 필요한 인관 매개변수모델링 기법과 구조물의 구조해석에 필요한 다양한 변수를 고려할 수 있는 제품계층구조(product breakdown structure, PBS) 구축 방안을 제시하였다. PBS 구성시 3D 객체 모델 정보로부터 구조 해석에 필요한 속성 정보만을 추출하여 해석 프로그램에 적용이 가능하게 하였으며, 협업작업에 의해 결정되는 여러 수치를 다시 객체정보로 추가 작업 없이 전달하여 3D 객체 모델과 연동되어 변화될 수 있는 인터페이스 프로그램 설계 방안을 제안하였다. 향후 이 연구의 결과를 기반으로 개발된 3D 객체모델과 구조해석 시스템의 인터페이스 프로그램이 가상건설 시스템 구현에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Development of human-system interfaces (HSI) supporting the interaction between human and automation-based systems, particularly safety-critical sociotechnial systems, entails a wide range of design and evaluation problems. To help HSI designers deal with these problems, many methodologies from traditional human-computer interaction, software engineering, and systems engineering have been applied; however, they have been proved inadequate to develop cognitively well engineered HSI. This paper takes a viewpoint that HSI development is itself a cognitive process consisting of various decision making and problem solving activities and then proposes a design requirements-driven process for developing HSI. High-level design problems and their corresponding design requirements for visual information display are explained to clarify the concept of design requirements. Lastly, conceptual design of software system to support the requirements-driven process and designers' knowledge management is described.

This paper introduces a graphical user interface design that is aimed to apply to the surveillance and security robot, which is the pilot program for the army unmanned light combat vehicle. It is essential to consider the activities of robot users under the changing security environment in order to design the efficient graphical user interface between user and robot to accomplish the designated mission. The proposed design approach firstly identifies the user activities to accomplish the mission in the standardized scenarios of military surveillance and security operation and then develops the hierarchy of the interface elements that are required to execute the tasks in the surveillance and security scenarios. The developed graphical user interface includes input control component, navigation component, information display component, and accordion and verified by the potential users from the various skilled levels with the military background. The assessment said that the newly developed user interface includes all the critical elements to execute the mission and is simpler and more intuitive compared to the legacy interface design that was more focused on the technical and functional information and informative to the system developing engineers rather than field users.

최근 3D게임 개발에 있어서 게임의 재미나 성능 못지않게 게임 인터페이스의 중요성이 부각 되고 있다. 플래시는 손쉬운 컨텐츠 제작과 다양한 멀티미디어 표현이 가능하므로 향후 게임 인터페이스의 표현에 있어서 새로운 가능성 및 발전을 제공할 수 있다고 본다. 본 논문에서는 이러한 점을 감안하여 3D PC 게임의 인터페이스에 플래시를 사용하기 위한 시스템을 설계하고 이를 이용한 게임을 구현하여 그 유용성을 확인하였다.

현재 시범 시행중인 자동요금징수(ETC: Electronic Toll Collection) 서비스는 차량 주행 중에 차량내의 자동요금징수 서비스 전용 단말기에 내장된 카드 리더 장치로부터 삽입된 스마트 카드의 정보를 읽어 과금을 결재하는 방식을 채택하고 있다. 본 논문에서는 현 ETC 시스템인 카드 리더 방식에서 발생되는 단점을 극복하고 처리하여 성능이 향상된 자동요금징수 서비스를 위하여 차량이 주행 중에 휴대폰을 이용하여 통행료를 자동으로 징수하는 시스템을 제안한다. 휴대폰을 이용한 자동요금징수 결재 시스템을 통하여 운전자는 카드리더의 이용시 발생되는 카드와 카드 리더간의 불일치로 발생될 수 있는 문제점을 극복할 수 있으며 나아가 휴대폰을 이용하여 요금을 결재함으로서 보다 능률적인 데이터 처리 및 편리한 사용자 환경을 구축하였다.

기존 RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Positioning System)는 고가의 장비인 RF(Radio Frequency) 방식의 무선 모뎀을 사용하므로 사용자의 무선국 허가, 전파의 지리적 장애물에 의한 영향, 전송거리의 제한, 주파수 혼신, 주파수 자원의 유한성 등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해서 RTK-GPS 수신기의 무선 모뎀을 대체할 수 있는 방법으로 휴대전화를 이용한 DGPS 수신기와의 보정신호 전송기법을 설계하고, RTK-GPS 수신기와 휴대전화간의 연동을 위한 인터페이스 모듈의 설계 및 PIC(Programmable Integrated Circuit)를 이용한 하드웨어 모듈을 구현하였다. 그 결과 인터페이스 모듈은 GPS 수신기와 휴대전화간의 인터페이스 모듈로서 RS-232C와 통신 제어를 통한 보정신호의 전송을 가능함과 이동국에서는 송신 및 수신 된 보정신호 데이터를 이용하여 상대 측위를 통한 정밀한 측위가 이루어짐을 얻었다. 기준국과 이동국의 휴대전화를 연동한 인터페이스 모듈 시스템은 기존의 RF 방식의 무선 모뎀 시스템과 비교하여 거의 동일한 정밀도를 얻을 수 있었다.