웨어러블 컴퓨팅 기술 리서치
Wearable
2020년 이후의 유비쿼티 시대에는 개개인이 사용하는 컴퓨터의 숫자가 수천가개 넘을 것이라고 예측한다. 컴퓨터의 숫자가 더 많아지면 질수록 이것을 사용하는 인터페이스도 우리생활에 더 알게 모르게 스며들것이며 형태로 컴퓨터 인지 아닌지를 알기어려운 임베디드 형태로 바뀌게 될것이다. 또한 컴퓨터가 인간의 감성을 전달하는 단계까지 이르게 될지도 모른다. Wearble computing 분야는 컴퓨터를 작게 만들어지면 질수록 그 기능이 확대될것이며 우리의 신체를 이용한 다양한 활동을 하게함으로써 복잡한 컴퓨터 테크놀러지를 효과적으로 이용하게 만드는 가장 원초적인 바탕이 될것 이다. 그러한 이유로 웨어러블 컴퓨팅이 미래의 유망 산업이라는데 이견이 없을것 이다. 하지만 웨어러블 컴퓨팅의 주요 특성인 컴퓨터와 사용자간의 즉시적 상호작용(전원을 켰다가 껐다가 하는것이 아닌)이 언제라도 인터렉션이 일어나기 위한 일관성(consistency)과 사용자의 몸과 마음을 확장시킬수 있는 여러가지 일을 동시 다발적으로 처리(multi-task) 할수 있는 능력을 유지해야한다는 요건때문에 아직까지 많이 발전되지 않은 분야이기도 한다. 궁극적으로 인간의 감성과 교감하는 단계까지 이르기 위해서는 앞으로도 많은 투자가 필요하나 그만큼 상업적 가능성이 큰 새로운 비지니스 분야로 대두되고 있다.
Hug Shirts –CuteCircuit
Hug Shirts는 먼거리에 있는 친구나 연인에게 파트너의 껴앉는 행위의 신호를 보낼수 있도록 해준다. 터치의 강도의 느낌을 셔츠안에 임베디드된 센서를 통해 데이터 화하고 이 데이터를 상대방 핸드폰의 블루투스를 통하여 상대방입은 셔츠를 통해 심장 박동, 껴앉는 압력, 시간, 체온등이 전달 된다. 그리고 세탁도 가능하다. 이 Hug Shirts와 비슷한 컨셉으로 자폐아동의 치료를 위해 만든 조끼 프로젝트 – Smart Hug(http://www.deweyhagborg.com/SmartHug/ )도 사용자의 감성이 결핍되어 있는부분을 자신의 신체와 소통하게 하여 치유하는 개념을 선보였다.
Project Site: http://www.cutecircuit.com/projects/wearables/thehugshirt/
LED Tank Tops -Leah Buechley
Leah Buechley 는 웨어러블 컴퓨팅(wearable computing)을 이용하여 다양한 프로젝트를 개발함과 동시에 Lily Pad 라는 wearable computing 마이크로컨트롤러를 이용하여 웨어러블 컴퓨팅의 초보자에게 제공하여 쉽게 개발할수 있도록 제공한다. 이 Lily Pad를 개발하기전에 e-textile kit을 개발하여 중고등학생들에게 웨어러블 컴퓨팅을 이용하여 창의적 프로젝트를 개발하게 교육활동을 해왔다. 최근에는 MIT media lab의 High-low tech research 그룹을 새롭게 맡아서 운영을 시작했다. LED 탱크탑은 The Game of Life의 cellular automaton를 기반으로 LED 불빛이 오브젝트의 뮤테이션을 나타낸다. 140개의 LED, 40핀 마이크로컨트롤러와 건전지, IR 수신기와 스위치등으로 만들어 졌다. 이외에도 전형적인 비드장식을 가지고 팔찌를 만드는 방법으로 LED를 연결하여 LED팔찌를 만들기도 하였는데 팔목을 흔들면 기울기 센서가 움직임을 감지하여 데이타를 노트북이나 PDA로 전송하고 다시 데이타를 받아 팔찌위의 나타나는 LED의 패턴이 변화한다.
Web Site: http://web.media.mit.edu/~leah/
Phillips Lumalive필립스에서 선보인 Lumalive는 LED가 장착된 패브릭을 이용하여 표면이 유연하게 움직이며 LED에 의해서 형상이 나타나는 인터렉티브한 프로젝트이다. 자켓, 티셔츠, 소파등의 가구에 Lumalive 아이디어가 접목된 컨셉을 선보였으며 선명한 칼라의 패턴, 로고, 간단한 텍스트등을 디스플레이한다. 필립스의 주력사업인 라이팅이 패브릭의 소재에 접목되어 데이타를 표현한 상업적 가치를 높이 살만한 프로젝트 이다.
1. 졸업관련 프로젝트에 쓰일만한 센서나 기술을 생각해봅니다.
지퍼를 이용한 웨어러블 컴퓨팅
지퍼는 서로 이가 맞물리도록 금속이나 플라스틱의 조각을 헝겊 테이프에 나란히 박아서, 그 두 줄을 고리로 간편히 밀고 당겨 여닫을 수 있도록 만든 물건이다. 일상 생활에서 옷이나 가방 등에 널리 쓰이고 있다.
2. 그러한 기술이나 센서가 쓰일만한 우리 주위의 일상생활 속에서 물건이나 기계등을 생각해 봅니다. 그리고 먼저 최상의 인터렉션 디자인 경험을 우리에게 주는 지를 생각해봅니다.
지퍼를 이용한 인터랙션 아이디어의 예)
가방의 지퍼가 열린 채로 다니면 창피하지만 누구나 가끔 이런 실수를 하게 되는 데 다음과 같이 지퍼를 이용한 인터랙션 아이디어를 이용하여 가방을 연 채로 다니지 않게 할 수 있다.
이를 위해서는 다음과 같은 과정이 필요하다.
1. 사용자가 가방을 매고 있는지 여부를 인식해야 한다.
2. 가방의 지퍼가 열고 닫혀 있는지를 인식해야 한다.
3. 가방이 열려 있음을 사용자에게 알려 주어야 한다.
해결 방안.
1. 가방끈에 압력 감지 센서를 장착
2. 스위치나 센서(가변저항)등을 이용
3. 가방에 진동 모터 장착
지퍼와 LED를 이용한 인터랙션 테스트
목표 : 지퍼를 이용한 스위치 제어를 할 수 있다.
준비물 :
지퍼 ( 금속과 플라스틱 재질 모두 준비. 금속은 가급적 큰 것이 가공하기 편리할 것으로 보여 큰 것으로 준비. )
LED, 전도성 실/천
실, 바늘
전선, 저항, 아듀이노, 브레드 보드
그 외 납땜을 위한 도구
테스트 1
목표 : 지퍼가 맞물렸을 때 스위치가 닫힌 것과 동일한 효과를 얻는다. 지퍼가 닫힌 정도에 따라 단계를 나누어 차례로 LED에 불이 들어오게 한다.
진행 순서:
1. 지퍼를 여러개의 스위치로 분리 시키기 위해 중간 중간 지퍼의 이빨을 빼 보았다.
2. 한 줄의 각 부분을 전도성 실과 전선을 이용하여 그라운드에 연결한다.
3. 다른 한 쪽도 같은 방법으로 LED를 (+)극에 연결한다.
4. 아듀이노와 연결하여 전력을 공급한다.
5. 지퍼를 닫으면서 스위치 역할을 하는지 알아본다.
결과
LED에 불이 안들어옴. 테스트 실패.
문제점 파악
1. 지퍼의 중간에 달린 이빨을 빼면 열고 닫을 때 어긋나게 되어 손잡이가 걸린다.
-> 중간에 빠진 부분이 헐렁하지 않게 실로 고정 시킴
2. 지퍼의 유연성을 위해 금속과 금속 사이의 공간이 미세하게 떨어져 있는 것을 발견하였다.
-> 단선을 피하기 위해 금속 부분에 납을 살짝 입혔다.
최종결과 및 평가
지퍼의 열고 닫힘을 스위치의 ON/OFF로 사용할 수 있었다. 그러나 테스트용 지퍼로는 손잡이를 열고 닫기가 쉽지 않았다. 게다가 더 작은 지퍼로는 더욱 선들을 연결하기가 쉽지 않아 보인다. 그리고 마주보고 있는 지퍼의 단선을 피하기 위해 우리 조는 임의로 납을 입혔지만 납을 입힌 부분은 지퍼가 잘 구부러지지 않는 문제를 나타냈다. 목표 과제가 원활이 수행되기 위해서는 첫째로, 스위치를 구분하기 위해 이빨을 뽑는 것 보다 처음부터 중간 중간에 플라스틱 등의 부도체를 넣어 제작하는 것이 효율적으로 보인다. 둘째 문제인 지퍼 사이 공간이 뜨는 문제는 지퍼의 유연성을 일부 포기함으로써만 해결가능해 보인다.
테스트 2
목표 : 지퍼가 열고 닫힘의 정도를 저항 값의 변화로 인식하게 하여 LED 불의 밝기를 조절한다.
진행 순서
1. 위 테스트1에서 LED가 들어갈 자리에 저항을 각각 연결한다. 저항은 (+)극과 연결한다.
2. 맞은편 지퍼가 모두 전기가 통하도록 연결시킨다. 그 다음 그라운드에 연결한다.
3. 아듀이노를 이용하여 전력 공급한다.
결과
지퍼가 열고 닫힘에 따라 LED 불의 밝기가 달라지지 않는다.
문제점 파악
회로의 저항들이 직렬이 아닌 병렬로 연결 되어 저항 한 개의 역할 밖에 못함.
최종 결과 및 평가
지퍼의 열고 닫힘을 가변 저항으로 활용하기 위한 회로 작성 능력 필요
3. 전체 테스트 소감
웨어러블 컴퓨팅은 소재에 대한 정확한 지식과 많은 경험이 필요할 것으로 생각된다. 이번 테스트를 통해서 다소 간단해 보였던 지퍼도 웨어러블 컴퓨팅의 소재로 사용하기 위해서는 많은 연구와 시행착오가 불가피하다는 것을 알게 되었다. 그리고 끝으로 전도성 실과 천을 국내에서 구하기 힘들어 풍족하게 쓸 수 없었기 때문에 많은 실험을 할 수 없었던 점이 아쉽다.
