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보고서 요약서
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SUMMARY
Contents
목차
제1장 연구개발과제의 개요 11
제1절 연구개발의 과제의 목적 11
제2절 연구개발의 과제의 필요성 11
제3절 연구개발의 과제의 범위 12
제2장 국내외 기술개발 현황 15
제1절 국내·외 관련분야에 대한 기술개발현황 15
제2절 연구 결과가 국내·외 기술개발현황에서 차지하는 위치 16
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 18
제1절 1차년도 연구개발 수행 내용 및 결과 18
1. 이론적, 실험적 접근방법 18
2. 피부조직과 유사한 인공합성물(collagen type I)을 이용한 광-기계적 효과 검출 및 레이저 펄스 파라미터(power, period, width) 제어를 통한 spot size 및 침투 깊이 연구 19
3. 시뮬레이션을 위한 피부의 광학 및 열전달 계수/피부 조직의 해부학적 구조 조사 38
4. 레이저 조사에 의한 피부 내 열분포 시뮬레이션 47
제2절 2차년도 연구수행 내용 및 연구 결과 58
1. 이론적, 실험적 접근방법 58
2. 두 가지 레이저를 이용, wavelength, 수분 함유량, 펄스파라미터 제어에 대한 연구 59
3. 피부 내 열 및 온도 분포 시뮬레이션 77
4. 원천 특허도출을 위한 추가 실험 96
제3절 3차년도 연구수행 내용 및 연구 결과 98
1. 이론적·실험적 접근방법 98
2. 광섬유(optical fiber)를 이용한 레이저 자극 시스템 연구[원문불량;p.106,116] 99
3. 피부 촉감 생성 목표 달성을 위한 레이저 매칭 파라미터 및 레이저 안전 기초 연구[원문불량;p.129-131,143-146] 119
4. 3차년도 계획서 상에 없던 추가 연구 148
제4절 4차년도 연구개발 수행 내용 및 결과 152
1. 이론적, 실험적 접근방법 152
2. 빔 array를 이용한 인체 기본 촉감연구(in vivo)[원문불량;p.153] 153
3. 시뮬레이션 및 In vivo 실험 비교 기초 연구[원문불량;p.184-187,189-193,195-197] 181
4. 레이저 유도 전기장 제어를 위한 기초연구 199
5. 추가 연구 205
제5절 5차년도 연구개발 수행 내용 및 결과 212
1. 이론적, 실험적 접근방법 212
2. 광학 시스템 및 laser-induced plasma 현상 을 이용하여 다양한 촉감 제시 연구 213
3. 다양한 촉감 생성을 위한 레이저 매칭 파라미터 및 레이저 안전 연구[원문불량;p.231-232,252-255,258-262] 227
4. 레이저 유도 전기장과 비교 연구를 위한 다채널/광대역 전기 촉감 자극 시스템 개발 및 레이저 유도 전기장 제어 연구 264
5. 효율적인 촉감 구현을 위한 다양한 펄스레이저 증폭 시스템 연구 개발 274
6. 레이저에 의해 매질에 유도된 열-탄성 효과를 이용한 촉감 연구[원문불량;p.285] 278
제6절 6차년도 연구개발 수행 내용 및 결과 307
1. 이론적, 실험적 접근방법 307
2. in-vivo 조건에서 laser induced plasma 매칭 파라미터 도출 308
3. 매질에 유도된 열탄성효과를 이용한 다양한 촉감연구 311
4. 레이저 매칭 파라미터 database 최종 구축 및 레이저 안전 기준 최종안 작성[원문불량;p.335-348,350-351,363-364] 335
5. 효율적인 촉감 구현을 위한 다양한 펄스레이저 증폭 시스템 최적화 및 시스템 사이즈의 최적화 366
6. 레이저 유도 전기장을 이용한 다양한 촉감 연구 368
제7절 연구개발 최종 결과 371
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 374
제1절 연구개발목표의 달성도 374
제2절 관련분야의 기술발전에의 기여도 377
제5장 연구개발결과의 활용계획 384
제1절 연구개발 결과의 기대효과 384
1. 학문적 기대효과 384
2. 기술적 기대효과 384
제2절 타연구에의 응용 384
1. 햅틱증강현실에의 적용 384
2. 레이저 촉각 기반 의료 시스템 385
3. 촉감 제어 기술을 기반으로 한 의료용 가상 수술 시뮬레이션 시스템 385
4. 시각 장애인을 위한 안내 시스템에의 적용 386
5. HCI 인터페이스 및 오감 상호작용에 적용 386
6. 생물학적 심리학 및 행동학적 신경과학 연구분야의 적용 387
제3절 기업화 추진방안 388
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 389
1. 피부의 광학적 계수에 관련된 연구조사 389
2. 피부의 열 전달 계수에 관련된 연구조사 393
3. Maximum Permissible Exposure (MPE) 395
4. 레이저에 의한 열-탄성 효과와 열-탄성 파동방정식 관련자료 396
4. 다양한 촉감 유발을 위한 다양한 매질의 특성 상수 및 계수 관련 자료 399
5. 희토류 원소 첨가 모드 잠금 광섬유 레이저 오실레이터 출력 특성 연구 조사 404
6. 극초단 펄스 레이저 광원의 국내외 연구 동향 406
제7장 참고문헌 406