1. 문제점: 전통적인 화학 실험 교육은 위험 물질 취급 및 비용 문제로 실습 기회가 제한됨.

2. 프로젝트 목표: 안전하면서도 몰입감 있는 화학 실험 환경을 제공하기 위해, 사용자가 실세계에서 도구를 다루는 물리적 경험과 가상 시뮬레이션을 접목한 새로운 인터페이스 개발.

3. 주안점: 정밀한 센서 데이터 처리 (액체량, 온도, 혼합 속도 등)와 이에 대응하는 실시간 그래픽 피드백 동기화, 여러 종류의 물리 도구 간 무선 통신 및 PC 연동, 실험 결과의 시각적 명료성 확보.

1) 포트폴리오 소개

- 서비스 카테고리: 혼합현실(MR) · 에듀테크 · 인터랙티브 HCI
- 메인 타깃: 대학/고교 실험 수업, 과학관/박물관 체험 전시, HCI·교육공학 연구자
- 한 줄 소개: 물리 실험 도구(비커·스포이드 등)와 가상 화학 반응 시뮬레이션을 실시간으로 결합한 CheMO 혼합현실 교육 시스템
- 성과/적용: ACM CHI 2011 논문 발표, 차세대 교육용 인터페이스로 주목

2) 작업 범위 (역할 및 지원환경)

담당 역할
- 소프트웨어 아키텍처 설계/구현 총괄
- 하드웨어 연동: Arduino 기반 센서/액추에이터 입력 파이프라인 설계
- 실시간 처리: 사용자 조작 인식 → 시뮬레이션 연동 → 시각화 렌더링
- 데이터 동기화/오류 처리: 센서 보정, 노이즈 필터링, 상태 관리

지원환경
- 디바이스: Arduino + 센서가 장착된 MO(Mixed Object) 실험 도구
- 플랫폼: PC 애플리케이션(실시간 시뮬레이션/그래픽 렌더링), 온프레미스 설치형

3) 주요 업무 (핵심 기능/페이지)

MO 디바이스 입력 처리
- 액체 붓기·이동·각도 변화 등 연속적 센서 신호 수집/정규화
- 사용자의 조작 이벤트를 의미 단위 제스처로 해석

가상 화학 반응 시뮬레이션
- 혼합·농도 변화·온도/시간 변수 반영한 반응 모델 실행
- 실시간 시각화(액체 높이/색 변화, 혼합 애니메이션)로 피드백 제공

동기화/안전 가드
- 물리 객체 상태와 가상 상태의 프레임 단위 동기화
- 비정상 값/센서 드리프트 감지 시 폴백/보정 로직 적용

데모/수업 모드
- 실습 시나리오 로딩, 단계별 안내/힌트, 결과 로그 저장

4) 주안점 (중점 사항)

- 실시간성 & 정확도: 센서 노이즈를 고려한 저지연 파이프라인과 보정으로 몰입도 확보
- 물리–가상 매핑의 일관성: 사용자 조작이 예측 가능하게 시뮬레이션에 반영되도록 매핑 규칙 표준화
- 교육 효과성: 개념 이해를 돕는 **가시화(색상·높이·혼합 패턴)**와 단계별 피드백 설계
- 안전/안정성: 오동작 감지·예외 처리 및 안전 가드(최대 주입량, 비정상 상태 롤백)
- 확장성: 센서/도구 추가가 쉬운 모듈형 아키텍처로 다양한 실험 시나리오 확장 가능