동작 모니터링을 위한 웨어러블 센싱 및 피드백 제품 디자인 개발 = Development of Wearable Sensing and Feedback Product Design for Movement Monitoring

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 시·청각 피드백을 통해 아동의 운동 효과를 증진시킬 수 있는 의류형 웨어러블 동작 센싱 및 피드백 시스템을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 직물 센서 제조 및 이를 적용한 스포츠웨어 디자인, 직물 기반 동작 센싱 모듈 설계, 아동의 운동 흥미 유발을 위한 시·청각 피드백 시스템 개발 등의 일련의 연구를 수행하였다. SWCNT 기반의 동작 센싱용 신축성 직물 센서를 개발하고, 이를 의복의 사지 관절 부위에 부착한 스포츠웨어를 디자인하였으며, 센싱 모듈을 설계하여 아동을 대상으로 한 관절 동작 실험을 통해 센싱 성능을 검증하였다. 또한 악세서리 형태로 개발된 피드백 제품을 통해 본 연구에서 개발된 스포츠웨어를 착용한 아동의 동작에 따라 빛과 소리로 반응하도록 구현하였다. 본 연구의 결과로, 아동의 운동 흥미를 유발할 수 있는 아동용 스포츠웨어 및 악세서리 제품의 디자인 프로토타입을 제안하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objective of this study was to develop clothing-type wearable motion sensing and feedback systems to enhance children’s sports by promoting visual and audio feedback. In this study, several applications, such as fabric sensors, sportswear integrated with various types of fabric sensors, and fabric-based motion sensing module design, as well as a visual and audio feedback system for gaining a better understanding of a child’s interest in a type of exercise, were developed. An SWCNT-based stretchable fabric sensor was developed for motion sensing, and sportswear was designed using the fabric sensor that was integrated into the limbs of the garment. The sensing module was developed, and sensory performance was evaluated through a joint motion experiment for children. In addition, using the feedback system that was developed in the form of an accessory, the responses of light and sound were also examined based on the movement of the child who was wearing the sportswear prototypes. This study focused on the development and assessment of prototype designs for children's sportswear and accessory products that can help to ascertain a child’s interest in a particular exercise.

참고문헌 (Reference)

1 조현승, "직물 센서의 모양과 부착 위치가 사지 동작 센싱 의류의 센싱 성능에 미치는 영향" 한국감성과학회 20 (20): 141-150, 2017

2 "StretchSense" Soft Robotics Toolkit

3 Kern, K., "Personal and Ubiquitous Computing" Springer-Verlag 2003

4 Cocharane, C., "Multidisciplinary know-how for smart-textiles developers" Woodhead Publishing 129-153, 2013

5 Guido Gioberto, "Garment-Integrated Bend Sensor" MDPI AG 3 (3): 564-581, 2014

6 Takeo Yamada, "A stretchable carbon nanotube strain sensor for human-motion detection" Springer Nature 6 (6): 296-301, 2011

7 Lee, J. H., "A Development of product design and technology for the children’s wearable sports gears responding to the segmental dynamics in a body by visual and audio feedbacks" Industry and Energy's 2015 Design Innovation Capability Enhancement Project 2017