사용자 경험에 기반한 스마트 신발보관 캐비넷 디자인 개발 = Design development of a smart shoe storage cabinet based on user experience

국문 초록 (Abstract)

오늘날 다양한 일상생활의 정보화 수준은 나날이 인간생활에 깊숙이 관련되어 있으며 이러한 일상의 활동 중에서 중요한 구성 요소인 스마트 홈은 최근 몇 년간 전 세계적으로 빠르게 보급되고 있다. 스태티스타(Statista) 데이터에 따르면 전 세계 스마트 홈 시장 규모는 2022년에 약 980억 달러에 달했으며, 2028년에는 약 15%의 연평균 성장률로 2,000억 달러를 넘어설 것으로 예상된다. 이러한 성장 추세는 소비자들의 스마트 홈 제품에 대한 수요의 지속적인 증가를 반영할 뿐만 아니라 스마트 홈 제품이 전 세계적으로 널리 활용되고 있음을 보여준다. 스마트 홈 생태계에서 다양한 구성요소가 존재하고는 있지만 그중에서도 스마트 신발장은 새로운 유형의 홈 제품으로 점차 소비자들의 주목을 받고 있으며 널리 사용되고 있다. 2015년부터 2018년 초반까지 스마트 신발장은 신흥 제품으로 시장 규모가 작고 아직 보급 단계에 있다고 생각되어지나 2019년부터 2023년까지 스마트 홈의 보급과 소비자의 가구 기능화 및 개인화 요구가 증가함에 따라 스마트 신발장 시장은 빠른 성장기에 접어들었다고 생각한다. 2024년 이후 스마트 신발장 시장은 점차 사용에 대한 빈도가 증가하는 시기에 접어들고 있으며, 제품의 경쟁이 심화되고 품질요소와 구성이 다양화되며 시장 규모의 성장이 안정화되고 있다.
현재 스마트 신발장에 관한 많은 연구가 다방면에서 인간의 편리한 생활환경 조성을 위해 개발 진행 중이며, 관련 문헌을 분석한 결과 일부 제품을 개발하는 과정에서 기능, 구조 및 상호작용을 포함한 스마트 신발장에 대한 사용자의 주요 요구 사항을 얻기 위해 AHP-QFD(Analytic Hierarchy Process – Quality Function Deployment) 활용 응용모델을 사용하는 것으로 조사되어지고 있다. 또한, 연구 중심에 개발분야는 사물인터넷 기술을 통해 스마트 신발장을 지능적으로 최적화했다. 신발 추천 서비스는 사용자가 관련 착용 상태와 목적지 정보를 입력하면 준비된 평가 척도를 통해 신발장 내 가장 높은 점수를 받은 신발을 추천하는 방식으로 이루어진다. 그러나 스마트 신발장이 시장에서 큰 잠재력과 광범위한 응용 전망을 보여주고 있지만, 현재 시장의 스마트 신발장 제품은 특히 사용자 경험, 기능 디자인, 제품 맞춤화 등에서 여전히 일련의 도전에 직면해 있다. 이러한 문제는 소비자 만족도에 직접적인 영향을 미치고 시장에서 스마트 신발장 제품의 추가 홍보 및 개발을 제한한다. Grand View Research(2023년) 보고서에 따르면 글로벌 스마트 신발장 시장의 사용자 만족도는 72%에 불과하며, 그중 약 60%의 사용자 피드백은 기존 스마트 신발장 제품이 디자인과 기능 측면에서 사용자의 요구를 적절히 충족시키지 못한다고 지적했다. 또한, 기존 연구는 기술 구현에 초점을 맞추고 있어 사용자의 실제 요구 사항을 더 깊이 파고드는 데 부족하며 개선의 여지를 많이 남기고있는 실정이다.
다음과 같은 문제점을 보다 인간중심으로 디자인관점에서 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 문헌 분석을 토대로 설문 조사를 진행하였으며 기능 분석법, KANO 모델 및 QFD 모델 등 다양한 연구 방법을 채택해 스마트 신발장의 사용자 요구 사항, 기능 디자인 및 상호작용 경험 등에 관한 심층 연구를 수행수행하고자 하였다. 문헌 연구법은 스마트 신발장, 스마트 홈, 사용자 경험 및 기타 관련 분야의 중국 내외 학술 문헌, 산업 보고서, 시장 조사 데이터 및 기타 자료를 체계적으로 검색 및 분류하였다. 또한, 기능 디자인, 상호작용 모델, 사용자 요구 발굴 및 시장 개발 동향에 중점을 두고 연구 공백 및 심층 탐구해야 할 문제를 탐색하여 본 연구에서 개발하고자 하는 디자인 문제를 해결하고자 견고한 이론적 기초 및 실천 참고 틀을 제공했다. 설문 조사에서는 사용자의 기본 정보, 사용 습관, 기존 제품에 대한 만족도 평가, 기능 개선 희망 사항, 신규 기능에 대한 요구 사항 등을 구조화된 설문지로 설계했다. 설문지는 온라인 플랫폼, 소셜 미디어, 오프라인 매장 등 다양한 채널을 통해 널리 배포하여 표본의 다양성과 대표성을 확보하고, 통계 분석과 추세 판단을 뒷받침할 수 있는 대량의 정량 데이터를 확보하였다. 사용자 인터뷰에서는 스마트 신발장 장기 사용자, 잠재 소비자, 다양한 연령대 및 생활 시나리오의 사용자 등 심층 인터뷰를 위해 대표 사용자를 선정하였다. 또한 또는 전화 인터뷰를 통해 사용자가 스마트 신발장을 사용하는 과정에서 겪은 구체적인 상황, 직면한 문제, 정서적 경험, 이상적인 스마트 신발장에 대한 비전을 공유하도록 유도하여 사용자의 심층적 요구와 문제점을 분석하여 정성적 문제해결을 위한 풍부한 자료를 연구 기초자료로 활용하고자 하였으며 사례 분석으로 시장에서 대표적인 스마트 신발장 브랜드와 제품을 사례 연구 대상으로 선정하여 디자인 특성, 기능 구성, 사용자 상호작용 방식, 시장 성과 등의 성공 경험과 부족한 점을 깊이 분석하고자 하였다. 이러한 분석을 통해 합리적 요소를 찾아내고 디자인 개념, 기술 적용 및 비즈니스 모델을 구체화하여 공통적인 문제점과 차별화된 소비자 우선에 맞는 새로운 제품디자인 소비자 NEED를 파악하였다. 이러한 최적 디자인을 위한 기능 분석은 스마트 신발장 기능에 대한 자세한 기능 분석과 구조 모델을 구축하여 각 기능 모듈 간의 적용 관계, 상관관계 및 시너지 효과를 명확히 하였다. 가치를 우선하는 공학 원리를 활용하여 각 기능의 실현 비용과 사용자 가치 기여도를 평가하는 것은 기능의 중복성과 비효율성의 식별을 원활하게 하기 위한 필수 요소로서 기능의 간소화, 통합, 사용자를 위한 구체적인 디자인전략은 제안은 다음과 같다. 첫째: 동시에 사용자 상황에 기반한 기능 조합 혁신을 탐색하여 기능 디자인의 최적화와 자원 이용 효율 극대화를 실현했다.
둘째: KANO 모델은 설문 조사를 통해 스마트 신발장의 각 기능에 대한 사용자들의 긍정적 및 부정적 피드백을 수집하였다.
셋째: 기능 속성을 기본형, 기대형, 매력형 등으로 구분했다.
넷째: 사용자의 다양한 기능에 대한 만족도와 불만족도를 분석하고, 어떤 기능이 사용자 만족도에 영향을 미치는 핵심 요소를 결정하여 스마트 신발장의 기능 최적화를 위한 기초를 제공했다.
다섯째: 스마트 신발장에 대한 사용자의 요구를 수집하고 품질의 집을 구축했으며 사용자 요구 사항과 제품 특성을 연결하고 경쟁 및 기술 평가의 결합, 제품 특성의 우선순위 및 목표 값을 결정하고자 하였다.
이러한 소비자 중심의 스마트 신발장의 개발하기 위해 디자인 매개 변수를 최적화하여 제품이 사용자 요구를 충족하기 의해서는 우선적 분석요소로는 다음과 같은 개발 프로세스를 적용하였다.
1) KANO 모델 분석을 통해 스마트 신발장의 사용자 요구를 필수 요구, 기대 요구, 매력적인 소비자 요구로 분류했다. 그중 수납 공간, 안전 요구, 조작 편의성은 필수 기능으로 하였으며 자동 제습, 항균 및 탈취, 에너지 절약, 온도 조절, 지능형 연동, 고장 감지 등은 매력 요구로 분류했다.
2) QFD 모델을 기반으로 구축된 품질은 이러한 요구를 내부 구조 최적화, 스마트 환경 제어, 항균 및 공기 정화 기술, 스마트 연동 등 구체적인 디자인 요소로 하였다.
이러한 디자인전략과 개발 프로세스를 통해 스마트 신발장의 사용자 요구를 더 잘 충족하고 사용자 경험을 개선할 수 있다고 판단된다. 사용자 요구와 시장 현황을 심층 분석하여 일련의 맞춤형 디자인 최적화 전략을 제안하였으며, 이는 스마트 신발장의 제품 성능과 시장 경쟁력을 향상하는 데 도움이 된다고 생각한다. 또한, 본 연구에 도입된 KANO 모델과 QFD 모델은 스마트 홈 제품의 디자인 최적화를 위한 체계적이고 과학적인 방법론을 제공하여 스마트 홈 산업이 사용자 경험, 개인화된 맞춤화 및 지능형 개발을 더욱 강조하는 방향으로 나아가는 데 도움이 될 것으로 예상된다. 향후 연구에서는 다양한 사용자들의 사용 경험을 바탕으로한 사용 시나리오를 다양화하여 스마트 신발장의 기능적 디자인 최적화와 디자인관점의 제품 스마트 수준 및 사용자 경험 수준을 높이는 방법을 탐구하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The level of informatization in daily life has become increasingly integrated into human living environments. Among these, smart homes, as a key component of modern daily life, have experienced rapid global adoption in recent years. According to Statista, the global smart home market reached approximately USD 98 billion in 2022 and is projected to exceed USD 200 billion by 2028, with a compound annual growth rate (CAGR) of approximately 15%. This trend reflects both the growing consumer demand for smart home products and their widespread utilization worldwide. Within the smart home ecosystem, various components exist; among them, smart shoe cabinets have attracted attention as a novel home product, gaining increasing consumer adoption. While early smart shoe cabinets (2015–early 2018) were emerging products with limited market penetration, the period from 2019 to 2023 witnessed rapid growth due to the proliferation of smart homes and rising consumer demands for household functionality and personalization. From 2024 onwards, the market has entered a stage characterized by increased usage frequency, intensified competition, diversified quality and configuration, and stabilized growth.
Numerous studies on smart shoe cabinets have been conducted to enhance human convenience in daily life. Literature analysis indicates that during product development, the Analytic Hierarchy Process – Quality Function Deployment (AHP-QFD)model is commonly employed to identify users’ key requirements, encompassing functionality, structure, and interaction. Additionally, research has focused on optimizing smart shoe cabinets through intelligent applications of Internet of Things (IoT) technology. For instance, shoe recommendation services operate by allowing users to input wearing conditions and destination information, which the system then evaluates to recommend the highest-scoring shoes in the cabinet.
Despite the market potential and broad applicability of smart shoe cabinets, existing products continue to face challenges in user experience, functional design, and customization. These issues directly impact consumer satisfaction and limit further promotion and development. According to Grand View Research (2023), global user satisfaction for smart shoe cabinets stands at 72%, with approximately 60% of users indicating that existing products inadequately meet their design and functional requirements. Moreover, previous research has largely focused on technological implementation, with insufficient exploration of users’ actual needs, leaving significant room for improvement.
To address these challenges from a human-centered design perspective, this study conducted surveys and applied multiple research methodologies, including functional analysis, the KANO model, and the QFD model, to investigate user requirements, functional design, and interaction experience in smart shoe cabinets. The literature review systematically examined domestic (China) and international academic publications, industry reports, market research data, and related materials, emphasizing functional design, interaction models, user requirement elicitation, and market trends. This approach identified research gaps and provided a theoretical and practical foundation for addressing the design problems targeted by this study.
The survey captured users’ basic information, usage habits, satisfaction with existing products, desired functional improvements, and new feature requirements. Distributed across online platforms, social media, and offline stores, the survey ensured sample diversity and representativeness, generating substantial quantitative data to support statistical analysis. In-depth interviews targeted representative users, including long-term smart shoe cabinet users, potential consumers, and users across various age groups and lifestyles. Through in-person and telephone interviews, participants shared specific usage scenarios, challenges, emotional experiences, and visions for an ideal smart shoe cabinet. These qualitative insights informed the identification of user needs and design issues. Furthermore, case studies on leading market brands analyzed design characteristics, functional configurations, user interaction methods, and market performance, providing lessons from both successes and shortcomings.
Based on these analyses, rational design elements were identified, enabling the conceptualization of design, technology applications, and business models aligned with differentiated consumer priorities. Functional analysis involved detailed evaluation and structural modeling of smart shoe cabinet features, clarifying interrelationships and synergy among functional modules. Applying value-prioritized engineering principles, each function’s implementation cost and user value contribution were assessed to identify redundancy and inefficiency, informing proposals for functional simplification, integration, and user-oriented design strategies.
Key strategies applied include:
Exploring innovative combinations of functions based on user scenarios to optimize design and maximize resource efficiency.
Collecting positive and negative user feedback for each function via the KANO model.
Categorizing functional attributes into basic, expected, and attractive types.
Analyzing user satisfaction and dissatisfaction to identify core elements influencing satisfaction, forming the basis for functional optimization.
Constructing a House of Quality (HOQ) to link user requirements with product features, integrating competitive and technological assessments to determine feature priorities and target values.
Using this consumer-centered approach, the KANO and QFD models facilitated optimized design parameters, ensuring alignment with user requirements. Essential functions included storage space, safety, and operational convenience, while attractive features encompassed automatic dehumidification, antibacterial and deodorization, energy saving, temperature control, intelligent linkage, and fault detection. Quality deployment based on QFD translated these requirements into specific design elements, including internal structure optimization, smart environment control, antibacterial and air purification technologies, and intelligent connectivity.
This design framework is expected to enhance user satisfaction and experience, while also improving product performance and market competitiveness. Moreover, the integration of the KANO and QFD models provides a systematic and scientific methodology for optimizing smart home products, supporting the industry’s movement toward enhanced user experience, personalized customization, and intelligent development. Future research will explore diverse usage scenarios to further optimize functional design, product intelligence, and user experience from a design perspective.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 제1절 연구 배경 및 현황 1
• 1. 연구 배경 1
• 2. 연구 현황 3
• 제2절 연구 목적 및 의의 6
• 1. 연구 목적 6
• 2. 연구 의의 7
• 제3절 연구 범위 및 방법 9
• 1. 연구 범위 9
• 2. 연구 방법 11
• 제2장 이론적 고찰 14
• 제1절 사용자 경험 이론 14
• 1. 사용자 경험 이론 발전 과정 15
• 2. 사용자 경험 핵심 요소 18
• 제2절 KANO 모델 이론 21
• 1. KANO 모델 개요 21
• 2. 본 연구에서 KANO 모델 적용 25
• 3. KANO 모델의 한계 및 해결 방안 27
• 제3절 QFD 모델 개요 29
• 1. QFD 모델의 특징 및 응용 29
• 2. QFD 연구 현황 및 장점 33
• 제3장 스마트 신발장 시장 분석 및 사용자 조사 36
• 제1절 스마트 홈 및 스마트 가구의 발전 개요 36
• 1. 스마트 단일 제품 단계 36
• 2. 상호 연결 단계 39
• 3. 전면적 스마트 단계 40
• 제2절 스마트 신발장 시장 현황 분석 44
• 제3절 사용자 분석 50
• 제4장 스마트 신발장 사용자 요구 및 디자인 요소 분석 52
• 제1절 KANO 모델 기반 사용자 요구 분석 52
• 1. 사용자 요구 파악 52
• 2. 사용자 요구 속성 구분 57
• 3. 사용자 요구 속성 가중치 구분 63
• 제2절 QFD 모델에 기반한 디자인 요소 획득 67
• 1. 품질의 집 구축 67
• 2. 디자인 요소의 상관관계 분석 73
• 제5장 디자인 및 개발 76
• 제1절 스마트 신발장 디자인 요소 및 최적화 전략 76
• 1. 디자인 요소 탐색 76
• 2. 디자인 요소 고려 및 최적화 80
• 제2절 제품 디자인 개발 81
• 1. 손으로 그린 제품 개념도 81
• 2. 3D 모델 구성 85
• 3. 제품 크기 및 기능 소개 90
• 제6장 결론 및 향후 연구 92
• 제1절 결론 92
• 제2절 향후 연구 94
• 참고문헌 96
• Abstract 102
• 부록 106