• 한국군사과학기술학회지
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• 제26권4호
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• pp.313-323
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• 2023

The wearable robot system is designed to assist human skeletal and muscular systems for enhancing user's abilities in various fields, including medical, industrial, and military. The military has an expanding need for wearable robots with the integration of surveillance/control systems and advanced equipment in unstructured battlefield environments. However, there is a lack of research on the design and mechanism of wearable robots, especially for power assist systems. This study proposes a lightweight wearable robot system that provides comfortable wear and muscle support effects in various movements for soldiers performing high-strength and endurance missions. The Power assist mechanism is described and verified, and the tasks that require power assist are analyzed. This study explain the system including its driving mechanism, control system, and mechanical design. Finally, the performance of the robot is verified through experiments and evaluations, demonstrating its effectiveness in muscle support.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.40-45
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• 2006

본 연구에서는 사지마비 장애인이 활용할 수 있는 동작을 이용하여 마우스, 문자 입력, 전동휠체어 제어 등에 활용될 수 있는 인터페이스 기술을 개발하였다. 사지마비 장애인이 활용 가능하면서도 착용이 쉽고 데이터 처리가 용이한 동작으로서 이물기 동작을 제안하였다. 좌측, 우측 및 양측 이물기 동작 및 이물기 시간의 조절을 통해 사지마비 장애인의 경우에도 다양한 명령어 형성이 가능하다. 이때, 이물기 동작의 인식은 관자놀이 부근에 위치한 관자근에서의 근전도 신호를 이용하였다. 본 연구에서는 데이터를 획득하여 전송하고 처리하기 위한 하드웨어와 소프트웨어를 함께, 전동휠체어 제어를 위한 응용 시스템도 개발하였다. 또한 개발된 시스템을 사지마비 장애인에게 적용하여 그 효용성을 평가하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.17-25
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• 2019

본 논문은 단일 이미지를 패션쇼 워킹 영상으로 변환하는 기술을 소개한다. 일반인이 가상으로 패션모델이 되어 보는 흥미로운 응용일 뿐 아니라, 나아가 가상 착용기술과 함께 결합하게 되면 의상착용결과의 동적인 확인이 가능한 기술이다. 본 논문에서 사용한 기술은 이미지에서 3차원 인간신체 모델을 추정 복원해 주는 SMPLify 기법에 기초하여, 인체 모델에서 의상을 포함한 사람으로 모델을 확장하고, 이에 애니메이션 기법을 적용하여 구현되었다. 인체와 의상을 포한한 사람의 3차원 모델은 2차원 이미지 상에서 기하변형과 깊이정보를 사용하여 복원하였다. 패션 데이터 셋에 적용해 본 결과 정자세의 경우에는 성공적인 수준의 결과를 보였으나, 상용수준의 성능을 위해서는 이미지의 분할 기술, 매핑기술 및 가려진 영역의 복원기술 등 선 후처리 기술에 보완이 필요한 것으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.933-936
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• 2011

이 연구는 2008년 9월부터 11월까지 3개월에 걸쳐 대전광역시에 거주하는 19세 이상 주민들 2,947명을 대상으로 대면면접에 의한 간접 기입식 설문조사 방법으로 시행되었으며 일반적 특성과 건강행태가 교통안전 미 실천과 관련성이 있는지를 살펴보고자 하였다. 수집된 자료는 SPSS 14.0을 활용하여 카이제곱 검정과 다중 로지스틱 회귀 분석을 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 연구대상자는 일반적 특성 중 교육수준, 배우자 유무, 월 가구소득, 직업, 가구 소유 유무와 같이 사회 문화적인 부분에 있어서는 성별 분포가 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 둘째, 운전 시 안전벨트 미착용이라는 교통안전 미 실천에 관련하여 30대와 40대는 운전 시 안전벨트를 더 많이 착용하였고 스트레스를 대단히 많이 느끼는 사람은 더 많이 미 실천하였다. 셋째, 음주운전은 30대와 40대, 기타 및 농어업 종사자, 고위험음주를 한 적이 있는 사람, 현재 흡연 중인 사람이 더 많이 하였고 반면 가구를 1채 소유한 사람은 음주운전을 더 적게 하였다. 음주운전과 안전벨트 미착용은 치명적 교통사고의 큰 원인이 되는 한편 예방이 가능한 원인이라는 점에서 예방을 하기 위해 미 실천 집단을 파악하고 교육을 시행하거나 원인을 제거하는 등의 예방사업을 통해서 대비할 수 있다. 본 연구에서는 미 실천 빈도가 높은 집단이 통계적으로 유의한 수준으로 있음을 확인하였으며 원인 분석 및 분석을 통한 해결책 마련을 위한 추가적인 연구가 필요하리라 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.104-104
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• 2014

미래형 전자소자는 높은 성능과 더불어 소형화, 박막화를 거쳐 휘어질 수 있고(flexible), 착용이 가능하며(wearable), 접을 수 있거나(foldable) 늘어날 수 있는(stretchable) 방향으로 발전해 가고 있다. 실리콘, 갈륨비소 등 무기소재를 기반으로 하는 전자소자의 경우 그 성능은 우수하나 딱딱하고 휘어질 수 없는 반면, 유기소재를 기반으로 하는 경우 보다 유연한 구조를 가질 수 있지만 성능이나 신뢰성면에서 아직 개선할 점이 많이 남아있다. 최근에는 성능이 우수한 무기소재를 초박막 형태로 구성하여 이를 휘거나 늘어날 수 있는 기판에 부착하는 형태의 소자들이 많이 개발되고 있으며 이를 통해 박막트랜지스터, LED, CMOS 회로, 태양 전지 및 각종 센서 등이 휘거나 심하게 변형될 수 있는 형태로 진화하였으며, 기존에 구현하기 어려웠던 피부에 부착이 가능한 전자소자, 반구형 구조를 갖는 이미지 센서 등의 구현이 가능하게 되었다. 무기소재 박막을 플렉서블 기판에 부착시키는 데에는 전사 프린팅(transfer printing) 방법이 핵심기술로서 주로 이용된다. 본 튜토리얼은 플렉서블/스트레쳐블 전자소자의 구현을 위한 전사 프린팅 방법을 소개하고, 구체적인 공정 방법과 이를 이용한 독특한 형태 전자소자의 개발에 대해 다루고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권9호
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• pp.825-837
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• 2017

본 논문에서는 하지 보행 장애를 가진 환자가 사용하는 크러치에 로봇 기술이 적용된 새로운 타입의 착용식 족형 보행 재활 로봇에 대해 서술하였다. 개발된 로봇의 주된 특징은 크게 세 가지로 나뉜다. 첫 번째, 착용 방식의 특징으로서, 팔꿈치에 착용하여 환자를 보조하는 엘보 크러치와 달리 환자의 가슴부에 족형 로봇을 착용함으로써 보행 시 넓은 가슴 면적으로부터 하중을 분산시키고 팔에 작용하는 집중 하중을 제거하였으며, 팔과 손의 움직임을 자유롭게 하였다. 두 번째, 사용자의 보행 의지를 파악하는 방법으로서, 족형 로봇의 발에 부착된 3축 힘센서를 이용하여 지면 반발력의 크기와 방향으로부터 사용자의 보행의도를 추정하는 알고리즘을 제안하였고 이에 따라 가슴 착용형 로봇을 보행시켰다. 마지막으로, 계단 보행을 위한 근력 강화 방법으로서, 둔턱을 오르내리는 근력 훈련이 가능하도록 바닥 높낮이에 따라 상하 운동 궤적이 변화할 수 있는 둔턱 보행 기능을 구현하였다. 최종적으로 개발된 로봇이 보행 의도를 인지하고 로봇 다리로부터 보행 보조를 효과적으로 수행할 수 있다는 것을 실험을 통하여 확인하였고, 하지 근전도 측정을 통하여 보행 시 로봇이 하지 근력을 보조하는 성능을 정량적으로 검증하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제20권4호통권94호
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• pp.67-81
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• 2005

생체신호 기반 인터페이스 기술이란 근전도 및 뇌파와 같은 인위적으로 발생 가능한 생체 신호를 이용하여, 노약자나 장애인이 컴퓨터를 이용하는 데 있어서의 인터페이스(Human-Computer Interface)로 사용하거나 휠체어 등의 재활기기 구동 제어를 위한 명령어를 생성하기 위한 기술을 의미한다. 생체신호 기반 인터페이스는 센서를 몸에 부착하여 사용하며 사용자의 의도에 의해 자연스럽게 생성된 생체신호를 이용하기 때문에 가상현실, 착용형 컴퓨터나 지체 장애인용 인터페이스로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 논문에서는 이러한 생체신호 기반의 인터페이스에 관한 국내외 기술 동향과 현재 개발중인 HCI 시스템에 대한 개요에 대해 논하고자한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제19B권4호
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• pp.225-230
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• 2012

본 논문에서는 초음파센서와 버튼들로 구성된 초음파 단말기와 카메라 센서를 융합한 시각 장애인들을 위한 사물 감지 기술을 소개한다. 초음파 단말기의 초음파센서로 4m 이내의 사물을 감지하면 웹캠으로 사물을 촬영하고 얼굴검출과정을 통해 그 사물이 장애물인지 사람인지 구별한다. 검출결과를 음성으로 사용자에게 이어폰을 통하여 알려준다. 본 논문에서 개발된 기술을 통하여 시각장애인이 흰 지팡이와 같이 보조적으로 사용이 가능하며, 좀 더 보완한다면 흰 지팡이의 대체품으로 사용이 가능할 것이다. 검출 범위는 사용자가 착용 시 3m내에서 사람이나 사물인식 실험 결과 약 88%이상의 인식률을 나타내었다.

• 감성과학
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• 제24권2호
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• pp.25-38
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• 2021

본 연구의 목적은 형광직물과 재귀반사 소재만으로 제작, 보급되고 있는 현 안전의복에, 광섬유 적용으로 시인성을 높여 야간이나 기상악화 시 안전사고로부터 작업자나 보행자를 보호하는데 있다. 이를 위하여 LED를 촉매로 한 광섬유와, 에너지 하베스팅 기술을 적용하여 설계·제작한 안전조끼를 개발하였다. 안전조끼는 필름에 일체화된 자동 점멸 광섬유에 의해 빛을 방출하도록 설계되었고 이 조끼를 착용한 작업자의 움직임으로, 버려지는 에너지를 수확하여 광섬유의 발광을 더 지속적으로 구동시키기 위해 에너지 하베스터를 제작하여 부착하였다. 그 결과, 첫째로 조끼 착용자의 신체는 광섬유(optical fiber)와 재귀반사 테이프를 통해 멀리서 인식 가능하도록 시인성이 높아져 사고예방에 도움이 된다. 즉 야간에 실시하는 도로변이나 고지대에서의 작업, 구조대원의 활동, 스포츠 활동 시 사고를 예방하거나, 비상상황이 발생할 경우 광섬유 발광을 변화시키는 신호로 사고 지점을 빨리 발견할 수 있어 인명구조에도 도움이 될 것이다. 둘째, 생활 속 버려지는 에너지를 활용하기 위하여 압전소자 발전 시스템을 개발하여 압전 에너지 하베스팅 장치를 탑재한 결과, 배터리부의 유효 충전량을 활성화하고 보조 충전을 함으로써 에너지를 소량일지라도 효율적으로 생산할 수 있었다. 동시에 안전조끼에 내장하여 제작함으로써 탈착이 용이하도록 하여 활용도를 높였다. 기존 안전 조끼의 경우 야간에 주변 조명이 없을 때는 조끼를 착용한 사람을 인식하는 것이 거의 불가능하지만, 본 연구에서는 안전조끼의 빛 신호로 주변 조명이 없을 때에도 100m 이내에서 착용자를 식별할 수 있었다. 또한 광섬유적용 안전조끼는 측면에서의 시인성 향상뿐만 아니라 가볍고 (물)세탁이 가능하여 실용적 측면에서 현존하는 LED적용 안전의류보다 우수하다. 그러므로 본 연구에서 개발한, 광섬유와 에너지 하베스터를 장착한 안전조끼는 실용도가 높고 안전사고 발생 예방과 감소, 나아가 인명구조에 이바지할 것으로 추정된다.

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