The aim of this study is to develop smart fitness wear by designing and producing a prototype with integrated sensor modules, electrodes, and circuits. The research process was carried out in the following steps: 1) Selecting the positions of the sensors and electrodes based on preliminary research and exercise analysis, 2) Designing and creating patterns of smart fitness wear, 3) Designing the circuit diagram of smart fitness wear, 4) Producing the prototype, and 5) Evaluating wearability. The study reached the following key conclusions. First, the optimal placement of sensor modules and electrodes. Second, the functional design of the smart fitness wear. Third, improvements based on the usability evaluation. These research findings are expected to make a significant contribution to the future development of the fashion industry incorporating IT. The smart fitness wear developed in this study demonstrates the potential for integrating IT with the fashion industry. This product has the potential to be utilized not only in sportswear but also in various healthcare fields, enhancing user experience through personalized health management and tailored feedback.
본 연구의 목적은 스마트 피트니스웨어가 갖추어야 할 요건과 스마트 피트니스웨어의 수용 정도 및 기능 수요를 고찰하고, 이를 기반으로 퍼스널 트레이닝 효과 향상을 지원하는 피트니스용 스마트 스포츠의류의 상품기획 및 디자인 방향을 제시하는 것이다. 이를 위해 전문 피트니스 트레이너를 심층 인터뷰하고 그 응답 자료에 대해 범주분석을 실시한 결과 5개의 범주와 13개 주제어를 도출하였다. 또한 일반 소비자들을 대상으로 설문조사를 실시하여 스마트 피트니스웨어의 수용 정도와 상품개발에 필요한 기능 수요를 탐색하였다. 그 결과 전반적으로 인구통계학적 특성에 따른 차이보다는 운동의 관여도 및 운동관련 문화와 관련된 특성에 따라 스마트 피트니스웨어의 수용 정도에 차이가 있는 것을 발견할 수 있었다. 스마트 피트니스웨어에 대한 기능 수요에 대한 차이점으로는 전문 트레이너의 경우 운동 효과의 과학적 향상에 중점을 두는 반면 일반 소비자는 운동 시 지속성을 고려한 기능을 중요시 하는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과를 종합하여 '심박 센싱, 근육 활성도 센싱, 부위별 운동 동작 각도 또는 자세 센싱, 운동량 센싱 등의 기능 탑재', '전문가 라인과 일반 라인별 컨셉 및 컨텐츠 개발', '압박 의류 형태로 디자인', '운동지역에 따른 상품개발의 차별화' 등의 상품기획 및 디자인 방향을 제시하였다.
본 연구에서는 신체활동 모니터링이 가능한 스마트 의류와 연동되는 스마트 피트니스 콘텐츠와 관련하여 실용성을 갖춘 소비자 맞춤형 스마트 콘텐츠 개발 기획 연구의 일환으로, 타겟소비자의 잠재적 수요를 반영한 셀프트레이닝 지원용 스마트 피트니스 콘텐츠 개발의 구체적인 구현방향을 탐색하였다. 그 결과, 스마트 피트니스 콘텐츠에 대한 잠재적 수요는 시간 경과의 순서에 따라 '운동시작 전'의 단계에서는 '사용 접근성', '흥미유도', '다각적 스토리라인'의 범주어가 도출되었고, '운동수행 중'의 단계에서는 '실시간 음성코칭', '정확한 운동자세 모니터링', '개인 맞춤형 운동처방'이 도출되었다.'운동 직후'의 단계에서는 '실질적 보상제도', '등급제도', '체형변화 모니터링', '일상생활 모니터링'이 도출되었고, '다음 운동으로 연결'의 단계에서는 '동기유발', '높은 지속성' 이 도출되었다.
Recently, smart wearable products, including electromyography (EMG) measurement devices and clothing, have been developed to monitor users' exercise levels, muscle activation, and muscle balance more effectively during fitness activities. However, technical and socioeconomic barriers, such as flexibility and durability, still pose challenges in terms of comfort, ease of wear, and wearability of smart clothing, which includes devices and circuits. To address these issues, this study developed a wearable EMG device integrated with clothing to collect valid EMG signals from desired muscles while maintaining comfort, functionality, and ease of wear. After deriving a combined structure that could stably position the wearable device within the clothing, a prototype was manufactured and evaluated for fit, compression, comfort, and exercise comfort test by ten participants (height = 176.2 cm, weight = 76.4 kg, chest circumference = 101.2 cm). The study found that the prototype had smaller circumferences around the chest, waist, and abdomen compared to commercial products, resulting in lower ratings for wearing comfort and ease of wear. However, the prototype received high ratings for fitting, pressure, and the exercise comfort test. Valid signals were obtained when the EMG device was combined to the prototype for the rectus femoris muscle, indicating stable positioning of the device during exercise.
International Journal of Advanced Culture Technology
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제8권1호
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pp.218-225
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2020
Purpose Wearable devices are widely used in our daily life. The purpose of this study is to investigate the relationship between persuasive designs of fitness trackers and users' physical activity behavior. Methods To test the research model, data was collected from a web-based survey in China, resulting in an effective sample of 166 usable questionnaires. The survey was restricted only to respondents who wear a fitness tracker. Results The sample surveyed in this study indicated that half of the respondents had been wearing a smart fitness tracker shorter than one year, and only 27% were long-time users (longer than two years). Dialogue support and social support strategies were both proved to be effective in increasing users' workout behavior intention. Social support strategies had a greater effect on behavior change than dialogue support strategies. Conclusion The findings from this study make several contributions to the practice. Wearable devices developers can employ the result from this study to help them design devices, which can persuade people to do more exercises and preserve a healthier life.
최근 국민생활 수준이 향상되면서, 많은 사람들이 건강에 관심을 갖고 발병 이전의 예방관리를 위하여 운동을 통해 셀프트레이닝을 하는 인구가 증가하고 있다. 일반적으로 근육의 언발란스는 자세의 비대칭성을 초래하고 인체의 비대칭성이 깨지게 되면 조정력, 순환작용, 내장기관의 변위 등을 동반하게 되어 각종 질병을 유발할 수 있다는 연구가 속속 나오고 있다. 본 연구에서는 최근 큰 관심을 받고 있는 스마트웨어 중에서 셀프트레이닝이 가능한 피트니스 웨어를 개발하고, 안드로이드 기반 어플리케이션을 통하여 시뮬레이션 함으로서 셀프트레이너 피트니스웨어 상용화 기술을 제시하고자 하였다. 셀프트레이너 피트니스웨어의 개발을 위하여 전도성 폴리머, 패션 디자인 및 봉제, 전기전자적인 기술이 융합하여 운동시 근육의 언발란스를 확인하고 스스로가 비대칭성을 교정할 수 있는 스마트웨어를 만들 수 있었다. 구체적으로는 최적 MWCNT 농도의 도출을 통한 폴리머 센서를 제작하고 도전성 섬유를 활용한 전극 신호선을 설계 및 부착하여 신호를 수집할 수 있는 최적의 위치에 전극을 부착하여 생체신호를 수집하였다. 이렇게 수집된 생체신호를 전기적 신호 변환하고 블루투스 통신을 이용하여 전달하는 Signal Module을 설계 및 제작하였으며, 소프트웨어 알고리즘을 이용한 노이즈 캔슬링과 안드로이드 기반의 셀프 트레이닝 애플리케이션을 융합하여 상용화가 가능한 셀프트레이너 피트니스 웨어의 제작방법을 제시하였다.
This study aims to contribute to the development of sports wearables. It was conducted by a convergence team of professionals in the fashion industry, kinesiology and sports studies, and computer science and engineering. The purpose of the current study was to design and develop a fabric-type fitness band for a sensor to measure acceleration during jump rope exercises. Computer science and engineering professionals developed the Arduino board and sensor, kinesiology and sports studies provided the necessary exercise protocol, and the fashion industry professionals developed the band. First, a fitness band preference survey was completed by men and women between the ages of 20 and 50. Typical uses of the band included tracking exercise amount as measured by the number of steps taken and calories burned. Strap watch closure, a single color and achromatic color, and soft and smooth touch materials were preferred as band design. Second, two fabric-type fitness bands were designed and developed. Design 1 had a 3-dimensional pocket for the sensor, bright blue color, and stretch binding around the edges and for a loop. Design 2 had a flat pocket for the sensor, achromatic color, mesh binding around the edges and two metal loops. Both designs had Velcro as a closure. Third, wear testing of both bands with the sensor were conducted of 15 women in their 20s. They wore the bands during jump rope exercises. Both bands generally satisfied the participants. The Design 2 band was slightly more satisfying than the Design 1 band.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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