Abstract
Jump-rope is a simple and effective exercise, but its intensive exercise load and monotonous pattern make it difficult to perform consistent workout. On the other hand, jumping rope accompanies large amount of kinetic energy which can be converted into electrical energy. In this study, we designed and implemented a self-powered jump-rope which can support the low-power embedded Bluetooth system inside it. The embedded system wirelessly transmits the acceleration data measured during jumping-rope exercise to a smartphone. We also developed a smartphone app which can count the number of jumps and provide real-time feedback with sound and animated graphic effects in a game context. Pilot test using the prototype smart jump-rope verified that it can be useful to motivation for the jump-rope exercise and make the exercise more effective by providing users with precise information about their exercise. We expect that the developed self-powered jump-rope will change the exercise from an intensive physical activity into electricity-generating fun experience combined with smartphone game, which maximize the benefit of the consistent jump-rope exercise.
줄넘기 운동은 간단하면서도 매우 효과적인 운동 효과를 갖고 있지만, 높은 강도의 단조로운 운동 패턴으로 인해 지속적으로 운동을 시행하기 어려운 단점이 있다. 한편 줄넘기를 할 때 수반되는 운동에너지로부터 전기에너지를 생성하는 자가발전이 가능하며, 이전 연구에서 자가발전이 가능한 에너지 자립형 줄넘기로써 그 가능성을 확인한 바 있다. 본 연구에서는 에너지 자립형 줄넘기의 내부에 자체 생산된 전력으로 구동되는 초소형 임베디드 시스템을 내장하여, 줄넘기 운동 중의 가속도를 측정하고 스마트폰으로 무선 전송하도록 하였다. 스마트폰에서는 전용 앱을 통해 전송받은 가속도 데이터로부터 사용자의 점프를 감지하여 음악 줄넘기를 접목한 게임 콘텐츠와 실시간 연동할 수 있도록 하였다. 개발된 스마트 줄넘기 프로토타입은 사용자 테스트를 통해 줄넘기 운동의 지속적인 동기부여 방법으로써 유용함을 확인 할 수 있었으며, 축적된 운동 데이터를 기반으로 사용자에게 체계적인 피드백을 제공함으로써 줄넘기 운동의 효과를 보다 높일 수 있을 것으로 기대한다. 아울러 건전지 교체가 불필요한 에너지 자립 특성은 비용 절감과 더불어 사용성과 지속가능성 향상에도 크게 기여할 수 있을 것이다.
