• 한국의상디자인학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.119-129
• /
• 2010

오늘날 인간의 수명이 연장되고, 웰빙과 건강에 대한 관심이 증가됨에 따라서 언제 어디서나 건강을 모니터링 할 수 있는 건강 스마트 의류 시스템이 개발되고 있다. 이를 위하여 최근에는 생체신호의 모니터링이 가능하도록 디자인된 의류에 통합된 형태의 직물 전극이 개발되고 있다. 혁신적으로 의류 시스템에 통합되어 착용 가능한 니트, 우븐, 자수방식의 텍스타일 전극에 대한 다양한 연구가 개발 제시되고 있으며, 이의 일부는 상용화되어 있다. 이에 본 연구는 경위사의 일정한 직조제어 자동화 시스템이 가능한 컴퓨터 자카드 직기의 캐드(CAD) 직조디자인 방식을 통하여 생체신호 센싱 기능이 향상된 새로운 텍스타일 전극디자인을 연구하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 기존 생체신호 센싱 전극의 개발 및 연구 동향, 비직물/전극 타입에 대한 단점과 장점에 대한 비교 분석을 이론적으로 살펴보고, 자카드 직조 직물 기반으로 심전도 센싱용 텍스타일 전극을 디자인하여 실험 연구하였다. 자카드 직조 방식의 심전도 센싱용 직물 전극은 전극 인터페이스 디자인 방식, 이중직물형 직조 디자인 방식, 사가공 등의 요인들을 고려하여 개발하였다. 본 연구에서 도출된 최종 자카드 직조 직물 기반의 텍스타일 전극은 스마트 의류에 통합시킨 텍스타일 전극 모듈로서 적용되여 향후 상용화 방안을 모색할 수 있다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
• /
• 한국감성과학회 2009년도 추계학술대회
• /
• pp.202-205
• /
• 2009

체력이나 건강을 위한 트레이닝이나 심장 질환자의 생체신호 모니터링을 위해 다양하게 사용되는 심전도는 현재 여러가지 장비형태로 사용되고 있다. 최근에는 착용자가 인식하지 않고 손쉽고 편안한 방법으로 측정하거나 모니터링 할 수 있는 형태의 생체신호 모니터링 의복에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 20대 남성의 체표면 분석을 통해 심전도 검출이 가능한 일체형 의복을 설계하고 제작된 시제품의 착의평가를 진행하였다. 심전도 측정이 가장 효과적인 흉부 부분을 중심으로 심전도 데이터 추출 정확성을 위해 다층구조로 센서를 설계하고, 흉부의 움직임을 최소화하여 노이즈를 감소할 수 있는 디자인을 제안한 결과, 심전도 데이터 추출 정확성 및 편의성은 향상되고 노이즈는 감소하는 결과를 도출하였다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
• /
• 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
• /
• pp.123-126
• /
• 2009

최근 생체 신호 센싱 기능의 의류가 연구 개발되어 왔으나, 생체 신호 측정 시 착용자의 동작에 의한 치명적인 잡음이 발생하는 문제가 지속적으로 보고되어 왔다. 이에 본 연구는 심전도 센싱 의류를 기반으로 생체 신호 측정의 정확성을 향상시키기 위하여 착용자의 동작에 의한 영향을 최소화할 수 있는 심전도 센싱 스마트 의류의 모형을 개발하고자 하였다. '일자형 절개 타입', '십자형 절개 타입', '엑스형 절개 타입', '곡선 엑스형 절개 타입'의 총 네 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트 의류의 시안을 설계하고 제작하였다. 디자인 시안은 민소매 형태의 남성용 티셔츠로 신축성 있는 소재를 사용하여 인체 굴곡을 따라 의복과 전극이 밀착될 수 있도록 하였으며, 트랜스미터를 이용하여 메인 컴퓨터로 데이터가 무선 전송되게 하였다. 본 연구에서는 개발된 4 가지 의류 타임을 기반으로 인체의 정지 및 동작 상태에서의 심전도 센싱 성능을 평가하기 위해 동작에 따른 전극의 변위를 측정하고, 심전도 측정 평가를 실시하여 SNR을 분석하였다. 본 실험 곁과를 반영하여 의류 디자인 시안의 수정 및 보완 과정을 거친 후, 최종적으로 동작 잡음을 최소화하는 생체신호 센싱 스마트 의류 디자인 모형을 제시하였다.

• 감성과학
• /
• 제16권3호
• /
• pp.397-408
• /
• 2013

최근 건강에 대한 관심의 증가와 고령화 사회의 진입으로 인해 센서 기반 스마트 의류는 다양한 어플리케이션과 타입으로 개발되고 있다. 센서기반 스마트 의류는 인체로부터 생체 신호를 측정, 모니터링을 주 목적으로하는 기능성 의류의 한 분야로 신호의 정확성, 기기의 착용성, 센서의 인체 적합성 등의 인체-기기-의류간의 상호작용을 고려하여 디자인되어야 한다는 점에서 기존의 스마트 의류와 다른 특성을 지닌다. 센서기반 스마트 의류의 이러한 특성은 의복의 제작 단계에 있어 요구공학의 단계를 기반으로 개발 목적에 대한 요구의 명확한 문서화 뿐 아니라, 각 단계 진행을 위해 기기분야와 의류분야간의 상호운용성 평가가 이루어져야 하는 필요성을 갖을 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류 프로세스의 효용성 평가를 위해 실증적 수행 분석을 통해 스마트 의류의 기본 프로세스를 도출하고, 요구공학 분석기법의 단계를 도입하여 두가지 스마트 의류 프로세스를 도출하였다. 제시된 두 프로세스의 실증적 단계별 진행을 통해 프로세스의 효율성 및 디자인의 질적 평가를 수행하였으며, 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류의 프로세스의 효용성을 제시하였다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제17A권3호
• /
• pp.145-152
• /
• 2010

대부분의 모바일 웨어러블 헬스케어 모니터링 의류 시스템은 생체신호를 측정할 수 있는 센서와 데이터 취득과 무선 통신 및 제어를 담당하는 회로부, 이들을 내장하는 의복으로 구성된다. 기존의 의복형 헬스케어 시스템은 센서를 의복에 장시간 내장하기가 어렵고, 피부 접촉 시 시간에 따라 저항 값이 변화하기 때문에 장기적인 생체 신호 모니터링이 쉽지 않으며, 센서 전극과 회로 사이에 존재하는 신호선의 물리적 장애 요인도 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, PVDF에 PEDOT 재료를 코팅하여 만든 패브릭 나노웹 ECG 전극과 PVDF 필름을 사용한 호흡 센서를 $10\;{\mu}m$ 두께의 디지털 실을 이용하여 사용자의 의류와 일체화하였다. 탈부착이 가능한 무선 블루투스(Bluetooth) 내장 스테이션과 디지털실로 기존 의류와 일체화한 생체 신호 측정용 의류 제작을 통해, 휴대폰에서 손쉽게 심전도(ECG)와 맥박신호를 표시 할 수 있었다.

• 감성과학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.37-46
• /
• 2020

본 연구의 목적은 배드민턴 동호회 활동을 조사하고 배드민턴 활동에서 발생하는 스포츠 상해를 예방하는 스마트 의류를 디자인 개발하는 것이다. 고령화 사회에서, 스포츠는 생활체육으로 친숙하게 접하고 있으며, 점차 동호회 형식으로 발달되고 있다. 배드민턴 동호회 활동은 많은 스포츠 상해가 있으며, 특히 높은 발생률을 보이는 발목 부상은 스포츠 참여를 방해하는 심각한 문제로 대두되고 있다. 그러므로 본 연구는 발목 부상을 포함한 스포츠 상해를 예방하는 스마트의류의 디자인 프로토타입을 제안하는 것을 목표로 하였다. 첫째, 배드민턴 동호인들의 특성 및 고려사항, 그리고 스포츠 부상을 예방하기 위한 스마트 의류의 구성요소를 도출하였다. 둘째, 배드민턴 동호인들과 엘리트 배드민턴 선수, 전문가의 대상으로 스마트의류 사용에 따른 문제 및 사용자 평가들을 고찰하였다. 셋째, 선행연구와 사용자 평가 항목들을 통하여 스마트의류의 사용 시나리오를 도출하였다. 넷째, 발목 상해를 포함한 스포츠 상해를 방지하는 스마트의류 프로토타입을 사용 시나리오를 기반으로 제안하였다. 본 연구에서 제안된 스마트의류를 통하여, 스포츠 상해 예방에 도움이 필요한 배드민턴 동호인들은 스마트 단말기를 통해서 그들의 상해와 건강 상태를 가상 게임의 아바타로 모니터링이 가능하다. 이러한 가상 게임 시스템은 스포츠의 상해 및 건강에 관련한 정보에 접근을 용이하게 한다. 따라서 이와 같은 스포츠용 스마트의류는 배드민턴 동호인들의 부상을 예방하고 스스로 재검토를 가능하게 한다. 본 연구는 스포츠 상해를 예방하거나 스포츠 활동 또는 생체 신호 모니터링 하는 스마트의류 디자인 시에도 활용될 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 2부
• /
• pp.227-232
• /
• 2006

스마트 의류의 발달은 pc 를 분산, 부착한 웨어러블 컴퓨터의 연구로부터 진행되어 왔으며, 1990 년대 후반 이후 착용자 감성을 고려해 더욱 편안하며, 의복과 유사한 외관을 디자인 하려는 노력이 전개되고 있다. 스마트 의류는 엔터테인먼트, 비즈니스, 스포츠, 의료 분야에 적용 등 다양한 애플리케이션으로 연구, 개발되고 있으며, 최근 들어서는 생체신호 센서를 이용한 건강관리용 스마트 의류의 연구가 주목 받고 있다. 건강에 대한 관심과 라이프 스타일의 변화, 고령화 사회의 예상으로 인해 건강복지에 대한 필요성이 증가하는 최근 트렌드를 볼 때, 건강 관리용의 스마트 의류의 수요는 증가될 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 기본적인 생체신호 뿐 아니라 심장 질환, 호흡기 질환을 측정할 수 있는 건강 개념의 스마트 의류 디자인을 개발하였다. 이 스마트 의류는 기존의 의복의 형태와 착용감은 그대로 유지하면서 의복 착장 시 생체 신호를 전송, 모니터링 할 수 있도록 설계하였다. 개발된 의복은 심전도, 체온 센서로 구성되어 있으며, 이를 통해 심전도, 호흡량, 맥박, 체온 등의 생체신호를 얻을 수 있다. 디자인 프로토타입의 기기 위치 선정은 선행 연구에서 제시한 '착용성 향상을 위한 웨어러블 컴퓨터 디자인 지침' 을 기반으로 설계하여 착장 시 기기로 인한 이물감이 느껴지지 않도록 하였으며 또한, 기기의 하중을 최소화 하였다. 의복의 디자인은 센서의 안정된 부착과 활동성, 센서의 정확한 측정을 고려하여 표피의 면적 변화를 고찰하여 디자인하였다. 이 스마트 의류는 노인, 건강 이상자, 통원 치료자에게 평상시의 건강을 체크 함으로써 보다 원활한 치료의 가능으로 의료 복지에 기여할 것으로 예상되며, 디자인 프로토타입의 개발을 통하여 센서기반 스마트 의류의 가능성을 제시했다는 점에서 이 연구의 의의가 있다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
• /
• 한국감성과학회 2009년도 추계학술대회
• /
• pp.58-61
• /
• 2009

최근 직물전극을 의복에 적용하여 의복을 착용한 상태에서 심전도, 심박과 같은 생체신호를 측정하는 방법이 다양하게 연구되고 있다. 그러나 대부분 직물전극의 경우, 높은 임피던스와 피부-전극 간의 불안정한 접촉으로 인해 생체신호를 측정하는 것은 매우어렵다는 문제점들이 지적되어 왔다. 이 논문에서는 피부-전극 간의 접촉을 향상시키기 위한 전극의 구조를 고안하여 의복에 적용함으로써, 착용자의 피부와 직물전극간의 접촉을 안정화 시킨 후, ECG(Electrocardiogram)를 측정하였다. 본 연구의 실험에 사용한 전극의 특성 분석 방법으로는 전극의 임피던스와 그에 따른 ECG 를 측정하여 SNR 분석을 실시하였다. 직물전극의 두 가지 구조와 직물전극과 트랜스미터 연결 스냅간 접촉 방식에 따른 ECG 측정을 비교한 결과, 전극 구조와 전도성 paste 사용 여부는 모두 ECG 측정에 영향을 미쳤다.

• 감성과학
• /
• 제9권2호
• /
• pp.141-150
• /
• 2006

1990년대 후반 이후 스마트 의류는 인간과 컴퓨터의 상호작용, 사용자 중심의 디자인 등 다각적으로 연구, 개발되고 있다. 최근에는 보다 기능화, 감성화된 스마트 의류가 개발되기 시작하였으며, 이는 다양한 어플리케이션으로 연구, 개발되어 제시되고 있다. 그 중 센서를 기반으로 한 건강관리용 스마트 의류는 스마트 의류의 여러유형 중 가장 예상 수요가 높은 유형으로 예측되며, 이러한 전망으로 인해 연구, 개발이 가속화되고 있는 분야이다. 이에 따라 본 연구에서는 스마트 의류에 적합한 생체 신호 센서를 도출하고, 그를 기반으로 기본적인 생체신호, 심장질환, 호흡기 질환을 측정할 수 있는 스마트 의류 디자인을 개발하였다. 즉, 본 연구에서 개발된 스마트의류는 기존의 의류의 외관 형태는 그대로 유지하면서, 직물 신호선을 제작, 와이어의 이물감을 없애 착용성을 높였으며, 착장 시 생체신호가 컴퓨터로 무선 전송되어 이를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 고안되었다. 이 스마트 의류는 생체 신호 센서를 이용하여 심장질환, 호흡기 질환과 다양한 질병 예방을 보조할 수 있는 건강관리용 의류로서 센서기반 스마트 의류의 한 모형을 제시하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제16권8호
• /
• pp.962-971
• /
• 2013

본 논문은 멀티센서를 장착한 스마트의류에서 수집된 데이터를 기반으로 사용자 상황 및 행동을 추론하는 기법을 제안하고 이를 스마트폰 앱으로 구현하였다 제안된 스마트 의류는 자이로, 온도, 가속도 센서로 착용자의 건강상태와 활동 수준을 모니터링 할 수 있다. 스마트의류에 생체신호는 블루투스로 스마트폰에 전달된다. 이를 통해, 사용자는 스마트 앱에서 사용자의 상태와 활동수준에 대한 실시간 정보를 확보할 수 있다. 멀티 센서로 사용자 상황 및 행동 추론은 매우 어려우며, 외 내부 환경, 온도, 진동 등에 따라 센서의 측정값이 달라지는 잡음환경에서, 잡음을 줄이면서도 사용자 행동을 판단할 수 있는 디지털 필터와 추론 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 멀티블록필터를 적용하고, 행동인지를 위한 3축 값을 하나의 대표 값으로 처리하는 SVM을 사용하였다.