Homogeneity of XEN Cells Is Critical for Generation of Chemically Induced Pluripotent Stem Cells

고기남,정다희,Yukyeong Lee,이승원,함석범,Minseong Lee,Na Young Choi,Guangming Wu,Hans R. Scholer 한국분자세포생물학회 2023 Molecules and cells Vol.46 No.4

In induced pluripotent stem cells (iPSCs), pluripotency is induced artificially by introducing the transcription factors Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc. When a transgene is introduced using a viral vector, the transgene may be integrated into the host genome and cause a mutation and cancer. No integration occurs when an episomal vector is used, but this method has a limitation in that remnants of the virus or vector remain in the cell, which limits the use of such iPSCs in therapeutic applications. Chemical reprogramming, which relies on treatment with small-molecule compounds to induce pluripotency, can overcome this problem. In this method, reprogramming is induced according to the gene expression pattern of extra-embryonic endoderm (XEN) cells, which are used as an intermediate stage in pluripotency induction. Therefore, iPSCs can be induced only from established XEN cells. We induced XEN cells using small molecules that modulate a signaling pathway and affect epigenetic modifications, and devised a culture method which can produce homogeneous XEN cells. At least 4 passages were required to establish morphologically homogeneous chemically induced XEN (CiXEN) cells, whose properties were similar to those of XEN cells, as revealed through cellular and molecular characterization. Chemically iPSCs derived from CiXEN cells showed characteristics similar to those of mouse embryonic stem cells. Our results show that the homogeneity of CiXEN cells is critical for the efficient induction of pluripotency by chemicals.

VR 프로토타이핑 시스템을 위한 햅틱 컨트롤러 외형 디자인

고기남,류세민,서규원,남상훈 차세대컨버전스정보서비스학회 2018 차세대컨버전스정보서비스기술논문지 Vol.7 No.2

VR prototyping is a process of creating a virtual 3D model in product design process and checking the model in virtual space. Using prototyping in user evaluation can shorten production costs and development schedules by eliminating the process of creating real mockups. In this paper, we describe the process of designing the outline of a controller optimized for virtual reality prototyping based on the virtual reality prototyping system. At present, using a general-purpose controller to identify the product, it is possible to interact with the hand unit. Using a controller capable of haptic interaction for each finger, virtual reality prototyping process of holding objects in a virtual environment can be expressed in a more realistic manner. We describe the process of analyzing and designing similar handheld products for the external design of the haptic controller, and presented the external design for the controller manufacture. VR 프로토타이핑은 제품 설계과정에서 가상의 3D 모델을 생성하고 사용자는 가상의 공간에서 모델을 확인하는 과정이다. 프로토타이핑을 사용자 평가에 사용하면 실제 목업(Mockup)을 만드는 과정을 생략함으로써 생산 비용과 개발 일정을 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 연구하고 있는 가상현실 프로토타이핑 시스템을 바탕으로 하여, 가상현실 프로토타이핑에 최적화 된 가상현실 컨트롤러의 외형을 디자인하는 과정을 설명하였다. 현재는 범용 컨트롤러를 사용하여 제품을 확인하는 방법을 사용하며 손 단위의 인터랙션이 가능하다. 각각의 손가락마다 햅틱 인터랙션이 가능한 컨트롤러를 사용하게 되면 가상환경 내에서 물체를 잡고 확인하는 가상현실 프로토타입 과정을 더 실제와 유사하게 표현할 수 있다. 햅틱 컨트롤러의 외형 디자인을 위하여 유사한 핸드헬드형 제품들을 분석하고 디자인하는 과정을 설명하였으며, 컨트롤러 제작을 위한 외형 디자인을 제시하였다.

소형 선형 액추에이터 설계를 통한 확장현실 햅틱 컨트롤러 소형화에 관한 연구

고기남,문남미 차세대컨버전스정보서비스학회 2022 차세대컨버전스정보서비스기술논문지 Vol.11 No.2

확장현실에서 핸드 컨트롤러는 여러 종류의 센서를 사용하여 사용자의 움직임 및 물리적인 입력 정보를 인식하고, 사용자의 손과 손가락에 역감, 진동, 촉감 등의 감각을 제공하여 확장현실 콘텐츠의 몰입감을 높인다. 상용 핸드 컨트롤러는 사용자 인터페이스를 고려하여 핸드헬드 형태로 설계되고 있는데, 핸드헬드 컨트롤러는 구동 모듈, 제어 모듈, 배터리와 같은 부품을 포함하면서도 사람의 손으로 잡을 수 있어야 하므로 내부 설계 및 인체공학적 디자인이 중요하다. 본 연구에서는 다섯 개의 액추에이터를 사용하여 다섯 손가락에 역감 피드백을 제공하는 확장현실 컨트롤러 설계에 관해서 연구하였다. 컨트롤러 내부의 부피 비율이 높은 소형 액추에이터 구조를 재설계하고 이를 통합하여 햅틱 피드백 모듈 및 컨트롤러 외형을 재설계하여 햅틱 컨트롤러의 크기를 소형화하였다. 기존의 컨트롤러와 새로 제작한 컨트롤러의 엑추에이터 이동 거리 및 엑추에이터의 힘을 측정하여 비교하였으며, 새로 제작한 컨트롤러가 소형화되었음에도 기능적으로도 개선되었음을 보였다. In extended reality, a hand controller uses several types of sensors to recognize the user's movement and physical input information, and provides senses such as force feedback, vibration, and tactile to the user's hand and fingers to increase the immersion of an extended reality content. Commercial hand controllers are designed in a handheld form considering the user interface. Internal design and ergonomic design are important because handheld controlles must be capable of being held by a human hand while including many parts such as motor driving modules, control modules, and batteries. In this study, the design of an extended reality controller that provides force feedback to five fingers using five actuators was studied. A small actuator with a high volume ratio inside the controller was miniaturized, and the size of the haptic controller was miniaturized by redesigning the haptic feedback and controller exterior. The actuator movement distance and actuator force of the existing controller and the newly designed controller were measured and compared, and it was shown that the newd controller was functionally improved even though it was miniaturized.

Intuitive Spatial Drawing System based on Hand Interface

고기남,김세림,김영은,남상훈 한국디지털콘텐츠학회 2017 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.18 No.8

The development of Virtual Reality (VR)-related technologies has resulted in the improved performance of VR devices as well as affordable price arrangements, granting many users easy access to VR technology. VR drawing applications are not complicated for users and are also highly mature, being used for education, performances, and more. For controller-based spatial drawing interfaces, the user's drawing interface becomes constrained by the controller. This study proposes hand interaction based spatial drawing system where the user, who has never used the controller before, can intuitively use the drawing application by mounting LEAP Motion at the front of the Head Mounted Display (HMD). This traces the motion of the user’s hand in front of the HMD to draw curved surfaces in virtual environments.

시선추적 기반 서비스 프로토타이핑 가상현실 시스템

남상훈,고기남 차세대컨버전스정보서비스학회 2021 디지털예술공학멀티미디어논문지 Vol.8 No.1

Prototyping is a product development method in which a user directly uses a prototype before product launch and improves the products by reflecting feedback according to user evaluation. Recently, in order to save and cost, the virtual prototyping technique using digital design data has been used. In this paper, a service prototyping system is studied that the experimental observer designed a service environment using virtual reality technology, the experimenter experience virtual products in a virtual environment. In addition to the user's questionnaire survey, eye-tracking technology was applied so that the user's intention can be analyzed by measuring the time the user gazes at the object. The Unity game engine-based gaze tracking component was developed so that the experimental observer can easily use the gaze tracking device. In the prototyping experiment, it is designed to manage the user’s eye-tracking information by automatically linking with the eye-tracking module in the experiment stage and visualize it in a graph. 프로토타이핑은 제품 출시 전에 사용자가 직접 시제품을 사용하고 사용자 평가에 따라 피드백을 반영하여 제품을 개선하는 제품개발 방식으로, 최근에는 시간과 비용을 절감하기 위하여 제품의 디지털 설계 데이터를 활용한 가상 프로토타이핑 기법 활용이 사용되고 있다. 본 논문은 가상현실 기술을 활용하여 실험 관찰자는 제품이 사용되는 서비스 환경을 설계하고, 실험자는 가상환경 내에서 제품을 경험할 수 있는 서비스 프로토타이핑 시스템을 연구하였다. 사용자의 설문 조사뿐만 아니라 사용자가 물체를 응시한 시간을 측정하여 사용자의 의도를 분석할 수 있도록 시선추적 기술을 적용하였다. 실험 관찰자가 시선추적 장치를 쉽게 사용할 수 있도록 유니티 게임엔진 기반의 시선추적 컴포넌트를 개발하였으며, 프로토타이핑 실험에서 실험 대상이 되는 게임 오브젝트에 시선추적 컴포넌트를 적용하면, 실험 단계에서 자동으로 시선추적 모듈과 연동하여 사용자의 시선추적정보를 관리하고 그래프로 시각화할 수 있도록 설계하였다.

위치 기반 교통 신호 안내 시스템의 사용자 인터페이스 설계

고기남 ( Ginam Ko ),문남미 ( Nammee Moon ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.2

본 연구는 최근 널리 보급된 스마트 모바일 단말의 제한된 디스플레이에서 사용자에게 짧은 시간에 효율적으로 핵심 정보를 제공함으로써 사용자 편의성을 향상 시킬 수 있는 사용자 인터페이스(User Interface, UI)를 연구하기 위해 사용자 위치 기반 교통 신호 안내 시스템(Location Based Traffic Signal Guide System, LBTGS)[1] 의 UI 설계에 관한 연구이다. 시각 정보와 음성 정보를 활용하여 짧은 시간에 사용자가 전방 교통 신호 정보를 인지하도록 하여 안전한 도로 운행에 반영할 수 있는 UI 를 효과적으로 설계함으로써 신호 위반으로 인한 교통 사고의 발생을 감소시킬 수 있다. 또한 보다 직관적으로 짧은 시간에 인식할 수 있는 UI 를 설계하여 스마트 모바일 단말의 제한된 디스플레이에서 향상된 사용자 경험을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

멀티미디어 처리 : 멀티미디어 콘텐츠 응시와 이해도 기반 분석 서비스 플랫폼 기술

고기남 ( Gi Nam Ko ),문남미 ( Nam Mee Moon ) 한국정보처리학회 2015 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.4 No.8

본 연구의 목적은 시선 관심 객체 기반 양방향 서비스를 효율적으로 하기 위해, 멀티미디어 콘텐츠를 시청하는 소비자의 응시 행위를 개별 객체 중심으로 실시간 모니터링하고, 콘텐츠 소비 시점의 맥락적 소비자 이해도를 인지하여 콘텐츠 제공의도에 맞는 소비행태 분석을 제공하는 플랫폼 기술을 제공하는 데 있다. 이를 위해 미디어 콘텐츠 내 개별 객체 표현 구조를 연구하고, 미디어 제공자의 의도와 비교하여 제공자가 의도한 계획에 맞춰 소비되고 있는지를 파악할 수 있도록 한다. 소비자의 소비행태 분석은 응시 분석(Gaze Profile Analysis)과 콘텐츠 제공자에 의해 제공된 의도 흐름(Intention Flow)과 가중치(Intention Weight)를 분석한 정보를 사용하여 이루어진다. 이와 같은 기술은 교육, 광고 등에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다. The purposed of this research is to develop multimedia content usage analysis service platform. In the proposed platform, the content gazing behaviors of the users are monitored and profiled in real-time and a set of quantifiable metrics is provided. These metrics are used to determine the closeness of the users`` behavior from the intent set by the provider. Based on the evaluation, it is possible to assess the effectiveness of the contents themselves as well. The content usage assessment is accomplished by utilizing the intention flow and the intent weight, which are embedded into the content by the content provider. Proposed methodology can be effectively applied and used in various application domains such as in education and in commercial advertisements.

효과적인 전자책 구독을 위한 콘텐츠 표시 방법 설계

고기남(Ginam Ko),김종인(JongIn Kim),문남미(Nammee Moon) 한국방송·미디어공학회 2013 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2013 No.6

심도카메라 기반의 실시간 얼굴 나이 인식 시스템 설계

고기남 ( Ginam Ko ),문남미 ( Nammee Moon ) 한국정보처리학회 2012 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.19 No.2

본 논문에서는 심도(Depth) 카메라로부터 실시간 획득한 RGBD 데이터에서 심도 정보 기반의 AAM(Active Appearance Models)과 나이 인식 알고리즘[1]을 통해 4 개의 AG(Age Group)으로 분류하는 실시간 얼굴 나이 인식 시스템(Real-time Facial Age Recognition System)을 설계한다. 기존의 AAM 을 이용한 실시간 얼굴 특징 추출은 평균 약 4.17%의 프레임 손실율을 보였으나, 심도 정보를 활용한 AAM 은 평균 약 0.43%의 프레임 손실율만을 보였다[5]. 본 논문에서는 심도 정보를 활용한 AAM과 병렬 처리 방법인 CUDA 를 결합하여 나이 특징을 추출하고, 실시간 시스템에 적용 가능하도록 나이 인식 알고리즘을 개선하여 실시간 나이 인식 시스템을 설계한다. 설계된 시스템은 1)머리 위치 추적, 2)얼굴 인식 및 특징점 추출, 3)나이 특징 추출, 4) 나이 특징 분석, 5) 나이 분류의 5 가지 단계를 통해 최종적으로 4 개의 AG 로 분류한다.

동작 인식 기반 유아용 인터랙티브 에듀테인먼트 콘텐츠 제작 플랫폼

남상훈,이지용,고기남,서규원 한국디지털콘텐츠학회 2019 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.20 No.12

Children's physical activity play also helps to develop physical development and creative imagination, so if a teacher research the appropriate educational method through the movement of the infant, effective educational contents can be developed that can develop physical development and creativity at the same time. In this study, we conducted a study on the edutainment contents production platform that can easily create educational contents by applying the ideas of teachers. Teachers can easily design educational content by setting images of the icons that respond to children’s movements, path animations, and the effects and sounds of contact. Teachers can use their own educational content for infants, analyze their response, and revise interactive edutainment content. 유아들의 신체활동 놀이는 신체발달과 창의적인 상상력을 계발에도 도움을 준다고 연구되고 있기 때문에, 유아의 움직임을 통한 적절한 교육방법을 연구한다면 효과적인 교육 콘텐츠를 개발할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 교사들의 아이디어를 적용하여 쉽게 새로운 교육 콘텐츠를 제작할 수 있는 에듀테인먼트 콘텐츠 제작 플랫폼에 관한 연구를 수행하였다. 교사들이 유아들의 움직임에 반응하는 아이콘의 이미지, 경로 애니메이션, 접촉 시 나타나는 효과와 음향을 쉽게 설계할 수 있다. 교사들은 직접 설계한 교육 콘텐츠를 유아들에게 활용하고 반응을 분석하며 인터랙티브 에듀테인먼트 콘텐츠를 반복적으로 수정하며 발전시킬 수 있다.