유비쿼터스 환경에서의 물리적 공간 제어를 위한 인터페이스에 관한 연구 = A study on interface for the control of physical spaces based on ubiquitous environments

국문 초록 (Abstract)

▮ 국문초록 ▮


유비쿼터스 환경에서의 물리적 공간제어를 위한
인터페이스에 관한 연구

현대사회 IT기술의 급속한 발달과 초고속망을 통한 인터넷 확산은 사회문화 전반에 걸친 인간생활의 다양한 변화와 함께 개개인의 새로운 생활양식을 창출하게 되었다. 이와 같은 새로운 생활양식의 변화는 개개인의 생활을 담는 공간에 대한 변화를 야기 시켰다. 그 변화는 기존 물리적 공간의 한계를 극복하는 유동적 공간으로 인간이 어떠한 곳에 위치하더라도 필요에 의해 사용공간의 정보를 실시간으로 확인하고 그에 따른 공간제어가 가능한 환경에 대한 필요성으로 이어졌다.
사용자에 의해 언제, 어디서나 제어 가능한 물리적 공간이 되기 위해서는 인간, 컴퓨터, 물리적 공간 간의 인터페이스가 매우 중요하다. 그러나 기존의 인터페이스(interface)에 관한 대부분의 연구는 인간과 기계간 상호소통만(communication)을 고려한 것으로 사용자에 의해 언제, 어디서나 제어 가능한 물리적 공간구현을 위한 공간 인터페이스에 대한 연구는 미흡한 실정이다.

따라서 본 연구는 유비쿼터스 환경에서 사용자가 쉽게 공간정보를 검색, 제어할 수 있는 인터페이스 가이드라인제시를 목적으로 한다. 이를 위해 본 연구는 유비쿼터스 공간을 이루는 물리적 공간과 전자공간의 개념 및 특성을 사용자가 자신이 속한 물리적 사용공간을 제어하기 위한 두 가지 요소로 해석하고, 사용자, 물리적 공간, 전자공간을 기반으로 사용자가 지닌 모바일 디바이스(Mobile Device)를 통한 공간 인터페이스에 초점을 맞추었다. 또한 사용자모바일 디바이스에 의한 물리적 공간제어 인터페이스 가이드라인을 통해 유비쿼터스 환경에서의 물리적 공간을 사용자의 필요에 따라 시공간을 초월해 자유로운 조작이 가능한 모습으로 제안하고 있다.

본 연구의 결론에 도달하기 위한 세부사항은 다음과 같다.
첫째, 유비쿼터스 환경에서 사용자에 의해 제어될 수 있는 공간이 되기 위해 물리적공간은 공간구성요소의 탈 고정화와 공간구성요소 및 사물의 지능화가 필요하고, 전자공간은 물리적 공간과 공간 내 위치하는 사물을 인식할 수 있는 공간인식기술이 필요하다는 것을 발견하였다.
둘째, 물리적 공간제어를 위한 인터페이스에서는 대상 간(사용자, 물리적 공간, 컴퓨터) 발생하는 공간정보의 입․출력과정을 고려해야 한다. 또한 본 연구에서는 사용자에 의한 언제, 어디서나 제어 가능한 공간을 위해 인터페이스 대상인 컴퓨터를 같은 전자공간을 기반으로 하는 휴대목적의 모바일 디바이스로 제안한다.
셋째, 유비쿼터스 환경에서 물리적 공간제어를 위한 인터페이스는 사용자의 입장에서 고려되어야 한다. 이를 위해서는 사용자가 소지한 모바일 디바이스의 발달과정과 사양에 의해 표현되어 질 수 있는 공간정보표현 GUI를 디스플레이 방식 및 정보입력방식, 입력도구에 따라 사용자에게 적합하게 제시한다.
넷째, 모바일 디바이스를 통한 공간정보표현 GUI는 1차원적인 문자와 음성사용의 Text 기반방식과 2. 3원차적 방식인 2D, 3D기반 방식으로 분류한다. 현재 모바일 디바이스와 사용자 간 인터페이스 방식은 1차원적 방식인 Text기반과 2차적 방식인 2D(평면적 그래픽)중심으로 발달되어 왔다. 이와 같은 발달과정을 통한 앞으로의 유비쿼터스 환경은 1. 2차원적 방식을 기반으로 실제의 사용공간과 가장 흡사한 모습을 구현하는 3차원적 3D기반 GUI방식의 사용으로 사용자에게 직감적인 인터페이스를 제공할 것이다.

물리적 공간에 대한 인간의 요구는 유비쿼터스 환경을 맞아 그 범위가 시공간을 초월한 공간사용으로 확대되었다. 본 연구는 이와 같은 요구에 대해 인간과 컴퓨터, 뮬리적 공간 간 상호 소통하는 인터페이스 가이드라인 제공으로 앞으로 구현될 유비쿼터스 공간에 대한 방향성을 제공한다. 또한 이러한 방향성 제공을 바탕으로 언제, 어디서나 사용자의 필요에 따라 물리적 공간정보를 습득, 제어하는 방법을 모바일 디바이스를 통해 제안한다.

목차 (Table of Contents)

• ▮ 목 차 ▮
• 1. 서론 1
• 1.1. 연구배경 및 목적 1
• 1.2. 연구범위 및 방법 3
• 1.3. 연구 흐름도 5
• 2. 유비쿼터스 환경과 미래사회 6
• 2.1. 유비쿼터스 환경 고찰 6
• 2.1.1. 유비쿼터스 컴퓨팅 개념 6
• 2.1.2. 유비쿼터스 컴퓨팅 진화 단계 8
• 1) 1단계 기기의 지능화 9
• 2) 2단계 모바일 디바이스(Mobile Device) 9
• 3) 3단계 일상용품 내재화 10
• 4) 4단계 웨어러블 디바이스(Wearable Device) 11
• 5) 5단계 환경의 내재화 12
• 6) 6단계 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing) 12
• 2.1.3. 유비쿼터스 기술과 응용 사례 16
• 1) 미국 16
• 2) 일본 19
• 3) 유럽 20
• 4) 우리나라 21
• 2.1.4. 유비쿼터스 기술 응용 사례분석 22
• 2.2. 소결 23
• 3. 유비쿼터스 공간 24
• 3.1. 유비쿼터스 공간개념 24
• 3.1.1. 유비쿼터스 공간 역사 24
• 3.1.2. 유비쿼터스 공간개념 26
• 3.2. 물리적 공간 28
• 3.2.1. 물리적 공간개념 28
• 1) 실용적 공간 29
• 2) 실존적 공간 29
• 3.2.2. 물리적 공간특성 31
• 3.3. 전자 공간 34
• 3.3.1. 전자 공간개념 34
• 3.3.2. 전자 공간특성 36
• 3.4. 소결 38
• 4. 유비쿼터스 환경에서의 물리적 공간제어 40
• 4.1. 물리적공간과 전자공간의 조건 40
• 4.1.1. 물리적 공간 40
• 1) 공간구성요소의 탈 고정화 40
• 2) 물리적 공간의 전자화 41
• 4.1.2. 전자 공간 42
• 1) 공간인식 기술 42
• 4.2. 인간과 컴퓨터의 공간인지 46
• 4.2.1. 인간의 공간인지 46
• 1) 인간의 공간인지 방법 및 과정 47
• 2) 공간정보 49
• 4.2.2. 컴퓨터의 공간인지 52
• 4.3. 유비쿼터스 환경에서의 물리적 공간제어 방법 53
• 4.4. 소결 54
• 5. 유비쿼터스 환경에서의 사용자 인터페이스 56
• 5.1. 인터페이스 56
• 5.1.1. 사용자 인터페이스 57
• 1) 작동원리 59
• 2) 구성요소 59
• 5.1.2. 사용자 그래픽 인터페이스(GUI) 61
• 5.1.3. 인터페이스의 유용성 62
• 5.1.4. 인터페이스의 양립성 64
• 5.2. 유비쿼터스 환경에서의 인터페이스 65
• 5.2.1. 모바일 디바이스(Mobile Device)를 통한 인터페이스 67
• 5.2.2. 모바일 디바이스(Mobile Device)의 화면GUI 67
• 5.3. 소결 69
• 6. 사용자Mobile Device기반의 물리적 공간제어를 위한
• 인터페이스 가이드라인 제시 70
• 6.1. 대상간 인터페이스의 차이점 71
• 6.1.1. 일반적 인터페이스 71
• 6.1.2. 유비쿼터스 환경에서의 인터페이스 72
• 6.2. 유비쿼터스 공간인터페이스 가이드라인 기본방향 73
• 6.2.1. 정보의 적합성 73
• 6.2.2. 유비쿼터스 공간에서의 인간과 기계시스템 간 양립성 73
• 6.2.3. 모바일 디바이스 사용에 따른 GUI고려사항 74
• 6.3. 가이드라인 도출 76
• 6.3.1. 1차원 텍스트 기반 방식 76
• 6.3.2. 2차원 2D기반 방식 79
• 6.3.3. 3차원 3D기반 방식 82
• 7. 결론 85
• 7.1. 연구결과 85
• 7.2. 향후 연구과제 87
• 참고문헌 88
• Abstract 91