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제3세부

시청각 장애인을 위한 착용형 촉각 한글 시스템 개발 및 뇌과학적 검증

유연 착용형 다수 이종 촉각 자극 제시 장치를 개발하고, 이를 사용하여 정보전달력과 학습이 용이한 한글 부호 및 학습 방법을 설계하고, 이를 융합한 촉각 한글 시스템의 장기적 학습효과 및 언어 내재화 수준을 사용자 평가 및 뇌과학적 방법을 통해 검증

시정각 장애인을 위한 착용형 촉각 한글 시스템 개발 및 뇌과학적 검증

교수 3명 + CSO 1명 + 연구원 35명 (석박통합 23, 박사 4, 석사 5, 회사 3)

배준범
교수
Soft Robot 분야
우수저널 최근 5년 38편
울산과학기술원 기계공학과 교수
연구원
석박통합 - 10
최승문
교수
Haptics 분야 우수학회,
저널 203편
포항공과대학교 컴퓨터공학과 주임교수
연구원
석박통합 - 7
박사과정 - 2
석사과정 - 4
김성필
교수
BCI 분야 우수 저널,
최근 5년 46편
울산과학기술원 바이오메디컬공학과 교수
연구원
석박통합 - 6
박사과정 - 2
석사과정 - 1
김지호
CSO
보조공학 분야 특허 등록
최근 5년 4건
(주) 닷 CSO
연구원
연구원 - 3

[1단계] 기본 착용형 다중 기계 자극 촉각 시스템 개발

[2단계] 촉각 한글을 위한 디스플레이, 설계 고도화 및 뇌과학적 평가 방법

[3단계] 실사용자 기반 촉각 한글 적용 및 효과 검증

혁신도약형 과제 - 세부 연구 내용

혁신도약형 과제 - 혁신성 및 도전성

혁신도약형 과제
번호 연구과업 설명
1 착용형 유연
촉각 장치 개발
혁신성
  • 2-3종의 다른 느낌을 주는 촉각 구동기 사용
  • 촉각 자극 구동기 수십개 탑재
  • 소형 유연 구동기 (형상기억합금, 전기 삼투압 구동기 등) 개발
  • 팔뚝, 손목 등에 착용하기 위한 소형화 및 저전력화
도전성
  • 기술적으로 매우 높은 난이도
  • 좋은 착용성을 위해 모든 부품에서 유연성 유지
  • 소형이면서도 식별이 분명히 가능한 수샙 개 촉각 자극 생성
2 촉각 한글 표현 체계
및 학습 방법 개발
혁신성
  • 한글의 과학적 창제 및 조음 원리 최대한 활용
  • 한글 자모/음소와 촉각 장치의 촉각 패턴 간 무한히 많은 대응 관계 중 가장 직관적, 효과적인 방식을 설계하여 최적화
  • 촉각 한글 표현 체계의 효율적 학습 방법 개발
도전성
  • 한글 체계, 인간 촉각 인지, 장기 기억 간의 최적 관계 탐구
  • 장기 학습 방법의 개선-평가를 반복하는데 매우 긴 시간 소요
  • 실시간 하드웨어-소프트웨어 구현의 높은 난이도
3 촉각 신호의
언어 내재화 검증
혁신성
  • 촉각 한글 시스템의 장기 학습 실험 (예: 1년)
  • 장기 학습자 뇌 촉각 중추와 언어 중추 관찰을 통한 초각 신호의 언어 내재화 여부에 대한 뇌과학적 검증
도전성
  • 새로운 문자 체계의 장기 학습 실험의 높은 수행 난이도
  • 뇌과학적 촉각, 언어 중추 동시 관찰 방법 및 데이터 분석 방법 개발
  • 뇌과학적 실험 자체의 높은 난이도

혁신도약형 과제 - 다학제 - 다기관 융합 연구팀

혁신도약형 과제 다학제
연구팀 기관 전공 세부 전문 분야 과제 내 담당 주제
배준범 UNIST 기계공학 로봇, 유연소자, 햅틱장치 착용형 유연 촉각 장치
최승문 POSTECH 컴퓨터공학 햅틱스, HCI, 응용인지 촉각 한글 체계 및 학습 방법
김성필 UNIST 뇌과학 뇌 인지 및 인터페이스 촉각 신호 언어 내재화
기업 보조기기 전자 점자 시계, 태블릿 상용화
※ 밀알복지재단 : 장애인 관련 조언 및 실험을 위한 협력기관

혁신도약형 과제 - 평가 및 환류 계획

혁신도약형과제
평가위원회 구성
  • 2명 이상의 외부 평가위원을 포함하여 혁신도약형과제 평가위원회 별도 구성
  • 매년 평가위원회가 연구 실적과 계획에 대한 정량적 및 정성적 평가를 실시
  • 평가 결과가 환류되어 차년도 연구 계획에 반영되도록 운영
혁신도약형과제
워크샵 개최
  • 혁신도약형과제 연구 현황 및 성과 공유, 협업을 위한 정기 워크샵 개최
  • 성과(논문, 특허, 기술화)에 관한 토의
평가 계획
실패 분석
극복
  • 평가위원회를 통해 정량적 자율지표를 포함하여 연구센터의 성과지표를 평가
  • 혁신 도전과제의 취지에 따라 실패를 용인하면서도 실패의 이유를 명확히 파악할 수 있도록 실패 내용 워크샵에서 발표
  • 상기 과정을 통하여 실패 사례에 대한 도전적 평가 항목을 매년 재설정하고 구체적 연구 방법론의 개선점 파악
  • 과제 종료 후에도 실패한 문제에 대해 인류가 계속 도전할 수 있도록 실패 사례와 문제점 분석에 대한 자료를 축적하여 종료 후 일반 공개