한양대학교 김기범교수 연구실
스마트융합공학부
김기범
한양대학교 김기범 교수 연구실은 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 등 첨단 인터랙티브 기술을 기반으로 한 기능성 게임(Serious Game) 및 디지털 치료기기 개발에 특화된 융합 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 ICT융합학부를 중심으로 다양한 학문 분야와의 협력을 통해 의료, 교육, 사회적 상호작용 등 다양한 응용 분야에 혁신적인 솔루션을 제시하고 있습니다.
특히, 이명, 트라우마, 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 등 다양한 질환의 치료와 재활을 위한 맞춤형 가상현실 시스템을 개발하고, 실제 임상 환경에서의 효과성 검증을 통해 의료 현장에 적용 가능한 디지털 치료기기를 연구합니다. 이러한 연구는 입체음향, 햅틱 피드백, 시선 추적 등 다중감각 인터페이스를 통합하여 사용자의 몰입감과 치료 효과를 극대화하는 데 중점을 두고 있습니다.
또한, 본 연구실은 게임 및 디지털 환경에서의 사용자경험(UX) 디자인, 3D 유저 인터랙션, 멀티모달 인터페이스, 웨어러블 컴퓨팅 등 다양한 신기술을 적극적으로 도입하여 인간-컴퓨터 상호작용(HCI) 분야의 혁신을 이끌고 있습니다. 시각장애인 등 소외계층을 위한 접근성 기술, 협력형 VR 게임, 보행 훈련 시스템 등은 실제 사용자 실험을 통해 그 효과와 사용성을 검증받았으며, 컴퓨터 기반 협업(CSCW) 및 협력학습(CSCL) 환경에서의 상호작용 증진을 위한 연구도 활발히 진행되고 있습니다.
연구실은 범부처전주기의료기기연구개발사업단, 보건산업진흥원, 한국콘텐츠진흥원 등 다양한 정부 및 산업체와의 협력을 통해 실제 의료 및 산업 현장에 적용 가능한 연구 성과를 창출하고 있습니다. 다수의 특허 출원과 국내외 학술지 논문 발표, 산학협력 프로젝트를 통해 연구의 우수성을 인정받고 있으며, World Top 2% Scientists, Best of Innovation Award 등 다양한 수상 경력을 보유하고 있습니다.
앞으로도 본 연구실은 기능성 게임, 디지털 헬스케어, 인간-컴퓨터 상호작용 등 다양한 분야에서 융합적이고 혁신적인 연구를 지속적으로 추진하여, 미래 사회의 건강, 교육, 사회적 상호작용 환경을 선도적으로 변화시키는 데 기여할 것입니다.
Virtual Reality
Tinnitus Treatment
Cognitive Therapy
가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 기반 디지털 치료기기 및 기능성 게임 개발
본 연구실은 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 기술을 활용한 디지털 치료기기 및 기능성 게임(Serious Game) 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히 이명, 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 트라우마 등 다양한 질환의 치료와 재활을 위한 맞춤형 가상현실 시스템을 설계하고, 실제 임상 환경에서의 효과성 검증을 통해 의료 현장에 적용 가능한 솔루션을 제공합니다. 이러한 연구는 의료진, 환자, 그리고 다양한 특수 집단(시각장애인, 아동 등)을 대상으로 한 몰입형 인터페이스와 다중감각 기반 상호작용 기술을 포함합니다.
연구실은 Unity, VR HMD, 햅틱 장갑, 시선 추적 등 첨단 하드웨어와 소프트웨어를 융합하여 사용자의 몰입감과 치료 효과를 극대화하는 시스템을 개발합니다. 예를 들어, 이명 치료를 위한 가상현실 시스템은 입체음향, 가상 아바타, 촉각 피드백 등 다양한 감각 자극을 통합하여 환자가 자신의 증상을 직접 조절하고 새로운 인지적 경험을 할 수 있도록 설계되었습니다. 또한, ADHD 아동을 위한 호흡 및 주의력 훈련 VR 시스템, 코로나19 트라우마 치료를 위한 멀티모달 VR 안정화 기법 등 다양한 임상적 요구에 부합하는 솔루션을 지속적으로 연구하고 있습니다.
이러한 연구는 특허 출원 및 다수의 논문 발표를 통해 국내외에서 그 우수성을 인정받고 있으며, 범부처전주기의료기기연구개발사업단, 보건산업진흥원 등 다양한 정부 및 산업체와의 협력을 통해 실제 의료 현장에 적용되고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 디지털 헬스케어와 기능성 게임 분야에서 혁신적인 융합 연구를 선도할 계획입니다.
사용자경험(UX) 디자인 및 인터랙션 시스템, 인간-컴퓨터 상호작용(HCI)
본 연구실은 게임 및 디지털 환경에서의 사용자경험(UX) 디자인과 인터랙션 시스템 개발, 그리고 인간-컴퓨터 상호작용(HCI) 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 사용자의 몰입과 만족도를 극대화하기 위해 3D 유저 인터랙션, 멀티모달 인터페이스, 웨어러블 컴퓨팅, 대형 디스플레이, 테이블탑 인터페이스 등 다양한 신기술을 적극적으로 도입하고 있습니다. 이러한 기술들은 게임, 교육, 협업, 재활 등 다양한 응용 분야에 적용되어 사용자 중심의 혁신적인 경험을 제공합니다.
특히, 시각장애인 등 소외계층을 위한 접근성(Assistive Technology) 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 예를 들어, 시각장애인을 위한 협력형 VR 게임, 보행 훈련 시스템, 대형 디스플레이용 햅틱 피드백 인터페이스 등은 실제 사용자 실험을 통해 그 효과와 사용성을 검증받았습니다. 또한, 컴퓨터 기반 협업(CSCW) 및 협력학습(CSCL) 환경에서의 상호작용 증진을 위한 시스템 설계와 실험도 주요 연구 주제입니다.
연구실은 다양한 학문 분야(디자인, 심리학, 사회학, 커뮤니케이션 등)와의 융합을 통해 인간 중심의 인터페이스와 시스템을 개발하고, 실제 현장에서의 적용 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 학술대회, 특허, 산학협력 프로젝트 등을 통해 널리 인정받고 있으며, 미래의 게임, 교육, 헬스케어, 사회적 상호작용 환경을 혁신적으로 변화시키는 데 기여하고 있습니다.
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The Effects of Walk-in-Place and Overground Walking on the Acquisition of Spatial Information by People with Visual Impairment in Virtual Reality Wayfinding
International Journal of Human-Computer Interaction, 2024
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Visual Attention and Pulmonary VR Training System for Children with Attention Deficit Hyperactivity Disorder
IEEE Access, 2024
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Virtual Reality Multimodal Stabilization Intervention for Covid-19 Trauma Treatment
Dai, R., Kim, J., Han, S., Kim, J., Kim, S., Kim, B., Kim, K.
, 2024
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이명 아바타 개념을 이용한 의료기관용 다중감각기반 가상현실 이명 디지털 치료 기기 개발 (연구책임자 )
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사용자 반응에 따른 실시간 적응형 공연·전시 기술개발과 메타버스 실증프로젝트를 통한 차세대 문화기술(CT) 융복합 전문 인재 양성 (공동연구원)
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디지털 트윈 기반 공연제작 시뮬레이션 기술 개발 (연구책임자 )
