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2017.01.25eunbook조회 (1933) 추천 (추천) 스크랩 (스크랩)
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미국 라스베가스(Las Vegas)에서 개최된 CES 2017(국제전자제품박람회) 기조연설에서 세계 3위의 스포츠 브랜드 언더아머(Under Armour)의 케빈 플랭크(Kevin Plank) CEO는 디지털 회사로의 전환을 선언했다.
언더아머는 3개의 건강관리 어플리케이션 업체를 인수하고 마이클 펠프스(Michael Phelps) 등 스포츠 선수들의 의견과 데이터를 수집해 어플리케이션을 개발했으며 원적외선 패턴을 생성해 숙면을 도와주는 스마트 잠옷도 출시했다. 이러한 언더아머의 행보는 스마트 의류 시장에 진출하려는 기업이 나아가야 할 방향을 시사해주는 듯하다. 이번 Design close up에서는 스마트 잠옷과 같이 건강, 의료 부문에 특화된 스마트 의류와 구글과 리바이스의 협업으로 화제가 된 프로젝트 자카드와 랄프로렌의 폴로테크 등에 대해서 살펴보고자 한다.
※ 이미지 출처 : https://www.underarmour.com/en-us/tb12?iid=hero






※ 이미지 출처 : http://cutecircuit.com/wearable-technology/

1990년대 군사용 목적으로 실현된 초기 스마트 의류는 옷 속에 디지털 센서, 위성항법장치(GPS), 초소형 통신기기, 소형 MP3 등을 탑재한 것을 의미했다. 오늘날 개발 중인 스마트 웨어는 센싱 기술과 소재의 발달로 ICT 기술과 융합된 최첨단 의복을 의미한다. 이는 고 기능성 섬유에 디지털 센서 등이 내장되어 있어 의복 자체가 외부 자극을 감지하고 반응할 뿐 아니라 의복이 시간적, 장소적 제약을 넘어 네트워크에 접속해 정보를 알려주고 건강 상태를 감지하는 역할을 한다.
스마트 섬유 소재는 전도성 특수소재나 초소형 집적회로를 이용해 센서, 네트워크, 신호 처리 등의 기능이 있으며 최근에는 실 형태의 전도성 섬유를 기반으로 압전 온도 센서, 섬유 디스플레이 등 다양한 연구가 진행되고 있다. 피트니스 트래커 등 웨어러블 기기의 종착점이 스마트 의류라고 전망되고 있는 상황에서 다양한 패션 및 의류에 스마트 섬유 적용이 확대되고 있는 추세다.






※ 이미지 출처 : https://www.wareable.com/smart-clothing/where-are-our-smart-clothes

운동에 특화된 의류와 센서가 결합된 제품은 스마트 의류 중에서도 비교적 초기에 나타났다. 독일의 스포츠 의류업체인 아디다스(Adidas)의 스포츠 브라는 가슴에 스트랩 모양의 송신기를 통해 운동 할 때 심박 수를 모니터링 한다. 외관상으로도 일반 스포츠 브라와 큰 차이를 보이지 않아 자연스러우며 운동으로 소모된 칼로리를 측정하고 어플리케이션과 연동하여 목표 성과와 비교, 분석하는 훈련 프로그램을 이용할 수 있다.





※ 이미지 출처 : https://www.facebook.com/omsignal

작년에 개최된 CES 2016에서 혁신제품의 하나로 선정된 옴시그널(OMsignal)의 옴브라(OMbra)는 사용자의 생체정보를 측정하고, 심장박동 센서는 편안한 착용감을 주기 때문에 사용자들로부터 큰 호응을 얻었다. 심장 박동 수와 호흡을 임베디드 바이오센서를 통해 측정하며 자체 어플리케이션을 통해 시각적, 청각적으로 피드백을 주기 때문에 개인화된 코칭 경험을 준다.





※ 이미지 출처 :
http://www.ralphlauren.com/product/index.jsp?productId=88789136&ab=cs_vfd_P2_S1&prevMainProd=89616946

센서가 부착되는 형식은 스마트 의류로의 전환에 있어 가장 빈번하게 나타난다. 세계적인 패션 브랜드인 랄프 로렌(Ralph Lauren)의 폴로 테크 셔츠는 캐나다의 센서 및 스마트 의류 전문 업체인 옴시그널(OMsignal)과 협력하여 개발한 것이다. 폴로 테크(Polo Tech) 셔츠는 가속도계, 자이로스코프 등의 센서를 탑재하여 착용자의 심박수, 호흡수, 스트레스 수준, 이동 거리, 칼로리 소모량, 운동 강도 등 생체 데이터를 측정한다. 이렇게 측정한 내용을 스마트폰 어플리케이션을 통해 확인할 수 있기 때문에 개인의 피트니스 용도뿐만 아니라 운동선수의 훈련 용도로 활용이 기대된다.





※ 이미지 출처 : http://www.hitoe-toray.com/

센싱 기술을 위한 센서 부착 외에 섬유 자체를 개발함으로써 스마트 의류로의 전환을 시도한 사례가 있다. 일본의 통신사인 NTT 도코모와 소재 개발업체 토레이(Toray)는 전도성 고분자 수지를 특수 코팅 기술로 장착한 폴리에스테르 섬유를 개발했다. 해당 섬유는 히토에라는 브랜드로 출시되었으며 전극을 전용 내의에 탑재해 혈압과 심박 수 등을 측정할 수 있으며 24시간 심전도 측정 및 부정맥 검사를 할 수 있다.


※ 이미지 출처 : http://www.hitoe-toray.com/

전극은 일회용이며 전용 속옷은 최대 60회 정도 사용할 수 있다. 해당 스마트 속옷은 기존 심전도 측정기와 거의 동일한 수준의 정확도가 있다고 입증된 바 있다. 토레이는 건설현장 직원, 공장 작업자 등을 대상으로 히토에로 제작한 내의를 보급하고 이를 통해 수집한 정보를 분석 관리해주는 건강관리 서비스를 시작했다. 지속적으로 서비스를 확대해 2016년 4천만엔에서 2018년 2억엔으로 매출 확대를 목표로 하고 있다.





※ 이미지 출처 : https://www.indiegogo.com/projects/airawear-world-s-first-massage-hoodie-travel#/

장시간 책상에 앉아 시간을 보내는 현대인들에게 꼭 필요한 재킷이 등장했다. 2011년 설립된 싱가포르의 웨어러블 기술 기업인 티웨어(TWARE)가 개발한 애어라웨어(AiraWear)는 크라우드 펀딩 사이트인 킥스타터에서 목표액의 2배 가까운 금액을 펀딩하며 주목을 모은 스마트 마사지 재킷이다.
에어백의 원리를 이용한 6개의 지압 모듈을 통해 기능하며 스마트폰의 어플리케이션을 이용해 Relax, shoulder, lower back, sleep의 4가지 마사지 프로그램을 실행할 수 있다. 마사지를 하는 자켓에 그치지 않고 자세가 흐트러지면 진동으로 알려준다. 2시간 동안 충전하여 3시간 사용할 수 있어 충전 효율은 낮은 편이다. 인디고고 사이트를 통해서 선주문을 받고 있다.






※ 이미지 출처 : https://atap.google.com/jacquard/

세계 최대의 인터넷 검색 서비스 기업인 구글(Google)은 프로젝트 자카드(Project Jacquard)를 통해 글로벌 데님 브랜드인 리바이스(Levi''s)와 협력하여 전도성 실을 통한 자카드 재킷을 개발했다. 스마트 센서를 원단으로 직조한 재킷으로, 소매 부분이 스마트폰 터치 컨트롤러 기능을 하여 탭 또는 스와이핑의 제스처 명령으로 음악 재생, 전화 걸기 등을 할 수 있다. 장갑, 모자 등 다른 패션 액세서리에도 적용할 수 있다.

 

작동원리는 터치 패드 기능을 하는 전도성 실에 입력된 제스처 신호에 따라 자카드 태그에 의해 필요한 작업을 하게 된다. 자카드 태그는 작동 상황을 알려주는 LED와 햅틱 피드백, IMU 센서, 섬유 터치 기능을 이용할 수 있는 전력 공급에 사용된다. 
구글은 모든 의류 제조업체가 스마트 의류를 만들 때 자카드 섬유를 사용하는 것을 최종 목표로 하고 있으며 자카드 재킷은 올해 출시가 예정되어 있다.





※ 이미지 출처 : http://redesignreport.com/lyle-scott-bpay-jacket/

매장에서 결제할 때 카드를 꺼내지 않고 옷의 소매를 단말기에 접촉하는 것만으로도 결제할 수 있다면 어떨까. 영국의 의류 업체인 라일앤스코트(Lyle&Scott)가 신용카드 업체인 버클리카드(Barclayscard)와 함께 선보인 스마트 재킷은 재킷 형태로 비 접촉식 결제를 할 수 있는 최초의 제품이다. 소매에 비접촉식 결제 시스템인 비페이(bPay) 칩을 넣은 작은 크기의 포켓을 탑재했다. 스마트폰을 통해 다양한 결제 수단이 나온 지금은 생소하지 않을 수 있지만 스마트 의류의 결제 서비스 분야로의 확장을 보여준 사례로 스마트 의류가 다양한 서비스와 결합될 가능성을 보여준다.





※ 이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=7q1ra4Ed8Vs (좌),
https://www.youtube.com/watch?v=fxu3TNyG_HI (우)

삼성물산 패션 부문의 남성복 브랜드인 로가디스에서 출시한 스마트 수트 2.0은 NFC 무선통신 칩을 상의의 커프스 버튼에 탑재했고 상의 안주머니에 스마트폰을 넣으면 자동 무음 및 전화수신 차단의 에티켓 모드, NFC를 이용해 이메일, 명함 전송 등의 서비스를 제공한다.



스마트 포켓에 스마트폰을 넣었다 뺐을 때 자동으로 화면 잠금이 해제되는 기능도 있다. 또한 자체 개발한 초경량 소재를 이용해 착용감을 향상시키고 차별화된 소재와 가공 기술로 물빨래를 할 수 있으며 여러 차례 세탁을 해도 구겨짐과 기능성이 저하되지 않는다. 겨울 수트에는 합성 보온 소재인 써모라이트(Thermolite)와 발열 안감 소재를 적용해 2-3도 온도를 높였으며, 여름 수트에는 발수 및 자외선 차단 기능으로 체온을 2-3도 낮추도록 했다.






※ 이미지 출처 : http://iq.intel.com/future-tech-fashion-styles-hit-nyfw-runway/

사람의 동작과 체온을 감지할 수 있는 인텔 큐리 모듈(Intel Curie Module)을 탑재한 아드레날린 드레스는 디자인 하우스 크로맷(Chromat)의 설립자인 베카 맥카렌(Becca McCharen)의 생각에서 출발했다. 베카는 착용자가 하루 동안 겪는 변화에 따라 옷도 변화할 수 있어야 한다고 생각했고 이를 구현한 스마트 드레스는 아드레날린을 감지하면 등 부분의 탄소섬유 프레임이 화려하게 펼쳐진다.
인텔은 다양한 패션 브랜드, 디자이너와 협업하여 인텔 큐리 모듈을 탑재한 스마트 의류를 계속해서 출시할 것이라고 한다. 앞으로 어떤 반응형 스마트 의류가 나오게 될지 기대 된다. 





※ 이미지 출처 : http://www.broadcastwear.com/t-shirt

인도 하이데라바드(Hyderabad)에 기반을 두고 있는 스타트업 브로드캐스트 웨어러블스(Broadcast Wearables)에서 개발한 브로드캐스트 웨어(Broadcast Wear)는 스마트폰을 이용해 LED로 원하는 슬로건이나 이미지를 표시해주는 디지털 티셔츠다. 스마트폰 어플리케이션으로 티셔츠 전면부에 보여지는 이미지를 원할 때마다 변환할 수 있고 상의 왼쪽에는 터치 센서가 있다. 인디고고에서 작년 7월 목표 금액의 430%인 11만 달러를 모금하며 주목을 모았다. SNS를 통한 실시간 소통과 즉각적인 반응이 특징인 현 시대에 걸맞은 스마트 의류인 듯하다.





※ 이미지 출처 : https://atap.google.com/jacquard/

앞서 살펴본 바와 같이 스마트 의류는 헬스케어부터 의료 산업 및  일상생활에 이르기까지 다방면으로 발전해왔다. 이외에도 군사용 및 보호용 장비산업 등에서의 필요성도 높아지고 있다. 단순히 의류로써 온습도 조절 등의 기능만이 아니라 생활 자체의 편의를 위해 새로운 기능이 추가되고 있는 추세이다.
미래의 스마트 의류는 스마트 섬유의 연구개발을 바탕으로 디자인 측면에서도 우수하며 착용자의 새로운 요구사항을 발견하여 기능을 더해가는 스마트한 의복으로 진화할 것이다. 다양한 의류가 우리의 일상생활과 결합되어 보다 스마트한 세상을 만들어나가는 내일을 기대해본다.
   

글 / 디자인맵 편집부

 

 http://www.designmap.or.kr/ipf/IpTrFrD.jsp?p=568&x=1

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2017.01.02eunbook조회 (4042) 추천 (추천) 스크랩 (스크랩)
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어린 학생부터 직장인에 이르기까지 나이를 불문하고 현대인은 대부분의 시간을 책상에 앉아서 보낸다. 특히 직장인의 경우, 앉아서 업무를 하는 특성상 목 디스크와 허리 디스크는 대표적인 직업병으로 분류되어 왔고 이를 해결하기 위해 바른 자세의 중요성이 강조되고 있다.
디스크 질환은 척추 뼈마디 사이에서 충격완화작용을 하는 디스크 조직이 잘못된 자세 또는 무리한 운동 등의 요인으로 밖으로 밀려 나오며 발생한다. 경추, 흉추, 요추, 천추, 미추의 척추 어느 부위에서든 발생할 수 있으나 특히 목과 허리 디스크에서 많이 발생하고 있다. 국민건강보험공단의 건강보험진료비 지급자료 분석에 따르면, 목 디스크 진료 인원이 2010년 69만 9천여 명에서 2015년 86만 8천여 명으로, 총 진료비는 1666억 원에서 2260억 원으로 각각 24.3%, 35.6% 증가했다.
디스크 질환을 사전에 예방하기 위해서는 바른 자세로 앉는 것, 스트레칭과 물리치료 등의 방법이 도움이 될 것이다. 하지만 실제로 업무와 학업을 하다보면 이를 병행하기 어려운 것이 현실이다. 때문에 이를 미연에 방지하거나 완화시키기 위한 다양한 건강보조 아이템들이 출시되고 있다. 이번 Design close up에서는 자세에 도움을 주는 건강보조기구에 대해서 알아본다.
※ 이미지 출처 : https://www.ergodepot.com/hag-capisco-chair.html







※ 이미지 출처 : http://sleep-yoga.com/product/dual-sleep-neck-pillow/

목에는 머리와 척추를 이어주는 7개의 뼈(경추)가 있는데 그 사이에는 충격을 흡수하고 완충 역할을 하는 경추간판(디스크)이 있다. 경추는 옆에서 보았을 때 완곡한 C자형을 이루어야 하는 것이 정상인데 목 디스크의 전조증상인 일자목 증후군은 경추가 I자형으로 바뀌어 목과 어깨에 통증을 일으키는 요인으로 작용한다. 계속해서 충격을 제대로 흡수하지 못하고 장기간 방치할 경우 목 디스크와 허리 디스크로 이어질 가능성이 높다.
이하에서는 C자형 커브를 유지시켜주는 다양한 아이템에 대해서 살펴보도록 한다.





※ 이미지 출처 : http://www.drohbros.com/src/contents/onepage.php?design_one_pages_id=3

수면을 할 때 엎드려 자지 않고 적당한 높이의 베개를 베고 자는 습관은 일자목 증후군을 미연에 방지하는데 도움이 된다. 신경외과 전문의가 설계하고 기능성 베개 전문기업에서 제작한 씨가드 트랙(C-guard trac)은 목의 C 커브 자세를 유지시켜주는 베개다. 자사에서 새롭게 개발한 신소재인 소프트 인티그랄 스킨폼을 사용해 편안한 쿠션감을 주며 바른 자세를 유지하도록 도와준다. 베개 중앙부는 목 근육 이완과 스트레칭을 위한 구조가, 베개 바깥부분은 귀눌림 최소화를 위해 오목하게 제작되었으며 옆으로 누웠을 때 얼굴이 닿는 부분은 볼록하게 제작되어 머리를 안정적으로 받쳐준다.






※ 이미지 출처 : http://www.ztop.com.br/travesseiro-de-viagem-multiuso-ineckfit/

아이넥피트(ineckfit)는 다양한 상황에서 사용할 수 있는 목 지지대이다. 목 보호대는 실내 혹은 차량에서 사용되고 대개의 경우 앉아있는 상황에서 쓰이는 경우가 대부분인데, 아이넥피트는 엎드린 자세에서도 사용할 수 있어 자세의 제약이 적은 목 보호대라는 점이 특징이다. 쿠션과 지지대 사이 9개 지점에 밸크로가 부착되어 있어 안정적으로 고정시켜주며 목 베개에는 복원력이 뛰어난 메모리 폼을 적용했다. 부드러운 소재의 메모리 폼 구조가 거북 목, 등 근육이 뭉치는 것을 예방한다. 접어서 보관할 수 있기 때문에 이동도 간편해 장시간 여행에도 사용이 편리하다.  





※ 이미지 출처 : http://www.wal.co.kr/shop/index.php

중국 회사로 다양한 신기술과 결합된 안마기, 마사지기 제품 라인을 보유하고 있는 팡가오(Pangao)가 새로이 목 안마기를 출시했다. 가정과 회사에서도 사용할 수 있도록 하였으며 리모컨으로 조작할 수 있는 것이 특징이다. 진동, 온열, 저주파 모드의 안마기능이 있으며 진동과 온열기능, 온열과 저주파 모드를 병행하여 사용할 수 있도록 설계됐다. 자동기능에서는 이 병행모드를 포함해 각 모드별로 6단계를 선택할 수 있다. 진동 기능으로 목 근육의 뭉침을 풀어주며 온열 기능과 저주파 기능으로 하루의 피로를 풀어준다.





※ 이미지 출처 : https://www.vitactivate.com/products/text-neck-device-posture-corrector

알렉스(ALEX)는 목의 자세를 측정하고 바른 자세로 유도해 주는 웨어러블 디바이스다. 주식회사 나무(NAMU)에서 제작하고 크라우드 펀딩 사이트인 킥스타터(Kick Starter)에서 목표금액을 달성한 바 있다. 보건복지부가 지정한 척추전문병원과 공동 개발하여 무의식적으로 고개를 숙이는 텍스트넥 자세, 고개를 앞으로 뺀 거북목 자세를 감지한다. 넥 밴드 블루투스 이어폰처럼 목 뒤로 착용해 거는 형태로 목에 걸치는 다리 부분은 슬림하게 제작했으며 다양한 크기에 대응할 수 있도록 유연하게 휘어지도록 했다. 중앙의 모션 센서가 목의 기울기를 측정하여 진동을 통해 사용자는 자세를 즉각적으로 확인할 수 있다.


※ 이미지 출처 : http://alexposture.com/how-it-works/

기기와 연동되는 어플리케이션을 통해 누적된 데이터를 그래프화하여 자세의 변화추이도 확인할 수 있다. 디바이스의 고정이 어렵기 때문에 기기 사용법을 동영상으로 안내하고 있다. 착용감에 대한 피드백이 많은 편이기 때문에 제조사에서는 사용자의 신체와 닿는 부분의 개선을 통해 착용감을 보다 편리하게 하기 위해 노력하고 있다고 한다.
허리 자세를 감지하고 피드백을 주는 제품이 다수 출시된 것에 비해 목에 착용하는 제품은 상대적으로 부족한 편이다. 킥스타터에서 자금 모금에 성공하며 사람들의 주목을 모은 알렉스의 행보를 기대해본다.






※ 이미지 출처 : http://darma.co/

허리뼈는 허리 부분을 구성하는 척추로 허리등뼈라고도 한다. 허리 디스크는 척추뼈 마디 사이에 쿠션같이 완충작용을 해주는 디스크 조직(추간판)이 잘못된 자세나 무리한 운동 등으로 인해 밖으로 밀려나오며 발생하는 질환을 지칭한다. 목 디스크와 함께 직장인들이 많이 앓고 있는 디스크 질환의 하나로 이를 예방 또는 완화시켜주는 고정형 보조기구 및 최신 기술과 결합된 제품들이 다수 출시되어 있다.





※ 이미지 출처 :
 https://www.backjoy.com/collections/sitsmart-products/products/sitsmart-posture-plus?variant=26102796481

1985년부터 허리 지지대를 만든 미국 척추과학전문업체인 백조이(BackJoy)의 포스쳐 플러스 좌식 의자(SitSmart Posture Plus Seat)는 허리에 가해지는 압력을 줄여 허리 통증을 완화해준다.



곡면 디자인으로 허리에 가해지는 압력과 긴장을 완화시켜주며 탄성과 내구성을 지닌 특수한 소재를 이용했다. 성장 단계에 따른 신체 치수의 차이를 고려해 스탠다드형과 미니형으로 나누어 출시하고 있다. 스탠다드형은 최소 56kg에서 최대 135kg까지 지지할 수 있으며 미니형은 최소 30kg, 최대 55kg을 견딜 수 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.balancecord.com/product/detail.html?product_no=27&cate_no=34&display_group=1

발란스코드는 물리치료사와 척추교정전문의(카이로프랙터), 선수재활 트레이너 전문가로 구성되어 척추에 가해지는 압력을 최소화하기 위한 전문화된 제품 라인업을 보유하고 있다. 쿠션과 방석 등 앉는 의자에 부가하여 사용할 수 있는 아이템 외에도 넥 세이버 목 견인기, 코미 스트레칭 밴드, 스트레칭 보드 등 자세 개선에 도움을 주는 제품도 개발했다.



카이로프랙틱 등 쿠션은 사용자의 등, 허리를 지지하는 쿠션으로 척추 전체를 받침으로써 척추의 커브가 정상적으로 유지되게 한다. 사람이 앉은 자세의 각도를 연구함으로써 요추의 전만 각도와 흉추의 후만 각도, 경추 전만 각도를 고려하여 설계되었다. 정상적인 허리 전만각을 형성하여 자세를 바르게 해주는 역할을 한다. 줄을 통해 간편히 탈부착할 수 있기 때문에 설치 장소에 제약도 적은 편이다.





※ 이미지 출처 : https://store.lumobodytech.com/collections/lumo-lift/products/lumo-lift-1

루모 리프트(Lumo Lift)는 옆으로 긴 장방형의 소형 플라스틱 센서 트래커를 지칭하며 정방형의 마그네틱 자석(Classic Clasps)과 함께 사용해 자세가 흐트러졌을 때 진동으로 알려준다. 처음 사용 시 바른 자세를 취한 상태에서 루모 리프트에 신호를 보내 기준이 되는 자세를 설정한다. 옷에 착용하기만 하면 자세를 체크해주기 때문에 다른 자세 측정 및 모니터링, 코칭 기능의 제품보다는 착용감에 있어 가장 우수하다. 이외에도 만보기 기능도 있어 얼마나 걸었는지 확인할 수 있고, 소모한 칼로리도 확인할 수 있어 자세에서 한 걸음 더 나아간 기능을 제공하고 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.uprightpose.com/blog-meet-upright-your-personal-posture-trainer/

업라이트 자세 트레이너(Upright Posture Trainer)는 가속도 센서와 근육 측정 센서를 탑재하고 있는 스마트 웨어러블 기기로 자세를 모니터링 및 교정해준다. 교체형 밸크로 패치와 업라이트를 붙이고 이들을 요추에 부착하면 자세를 감지할 수 있는 상태가 된 것이다. 자세 정보를 실시간으로 수집, 분석해 고쳐 앉을 수 있도록  스마트폰으로 진동 피드백을 준다. 뿐만 아니라 바른 자세를 위한 훈련프로그램을 설정하고 목표치를 측정하여 성과를 확인할 수 있어 자세 교정에 대한 동기부여에도 효과적이다.




  
※ 이미지 출처 : http://darma.co/Pages/Darma%20Inc.%20-%20Products.html

다르마(Darma)는 사람들의 자세, 심박수, 스트레스 정도를 측정하는 스마트 쿠션이다. 광섬유 센서와 메모리폼 패드 소재로 이루어져 있으며 한번 충전하면 2주 동안 사용할 수 있어 사용기간이 긴 편이다.



다른 웨어러블 아이템들이 측정에 있어 신체에 부착 및 착용해야할 필요가 있는데 반해 쿠션 자체에 센서를 내장시킴으로써 자연히 측정할 수 있도록 했다. 스마트폰의 어플리케이션에서 스마트 쿠션을 통한 데이터를 트래킹하여 수집한 정보를 기반으로 각 개인에 맞춤화된 스트레칭 방법 등의 행동요령을 제시한다.





※ 이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=LBlFdorsZaw

지금까지, 사용자 스스로 척추 질환을 예방 및 교정할 수 있도록 출시된 다양한 기구를 살펴보았다. 간단히 사용할 수 있는 도구에서부터 흐트러진 자세를 하면 알려주는 웨어러블 기기까지 다양한 디스크 건강보조기구가 있었다. 과거에는 단순히 뒤틀린 자세를 교정하고 치료해주는 기기에서 이제는 사전에 디스크를 방지하고 의식적으로 바른 자세를 유지할 수 있으며 행동요령까지 안내해주는 스마트 제품들이 속속 출시되고 있다. 아직 착용감 측면에서 개선이 필요하고 데이터의 수집 및 분석측면에서는 계측 정확성과 수집된 데이터를 통한 추이 기록에 그치고 있는 상황이지만, 미래에는 축적된 데이터를 분석하여 더 나은 솔루션을 제공할 수 있도록 다양한 센서와 ICT 기술이 결합되어 보다 효과적으로 척추 디스크를 관리 및 예방할 수 있는 제품을 기대해본다.
   

글 / 디자인맵 편집부
 


 
 
출처 : ⓒKIPO | 이 저작물은 "저작자표시", "비영리"의 이용허락조건에 따라 배포 및 이용하실 수 있습니다.

태그 : 척추,디스크,건강보조

 

 

원문 주소: http://www.designmap.or.kr/ipf/IpTrFrD.jsp?p=563&x=1

 

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※ 이미지 출처 : http://designfirm.kidp.or.kr/com_search/com_detail.asp?page2=2&catgr=bdci3275


코웨이 주식회사(이하, ‘코웨이’)는 2012년 3월에 18cm 두께의 초소형 ‘한뼘 정수기’를 출시했는데, 출시 열흘 만에 1만대를 판매하며 큰 인기를 얻었다. 코웨이는 출시에 앞서 ‘한뼘 정수기’에 대한 디자인출원을 진행하였고, 2012년 7월에 디자인권을 확보한 상태였다.





코웨이 정수기가 인기를 얻자 후발업체들이 슬림한 정수기를 내놓았는데 그중 ‘ㄷ’자 모양의 ‘나노미니 정수기’를 출시한 동양매직이 코웨이와 디자인권 소송에 휘말렸다. 코웨이는 2013년 9월과 11월, 동양매직 정수기가 자사의 한뼘 정수기 디자인을 침해했다며 동양매직을 상대로 1억원의 손해배상청구 및 디자인권 침해금지 가처분신청을 하였다. 이어서 같은 해 12월에는 동양매직이 코웨이를 상대로 ''소극적 권리범위 확인심판''1을 청구하였다.
 
1 소극적 권리범위 확인심판
제3자가 자신이 실시 중인 제품(확인대상디자인)이 디자인권자의 디자인권의 권리범위에 속하지 않음을 확인받기 위해 디자인권자를 상대로 특허심판원에 청구하는 심판이다. 본 사안에서는 동양매직의 ‘나노미니 정수기’가 코웨이의 디자인권의 권리범위에 속하지 않는다는 판결을 구하기 위해 청구된 것이다.






그러나, 코웨이는 동양매직과의 심판·소송에서 모두 패하였다. 침해금지 가처분신청은 2013년 11월에 기각되었고, 코웨이가 이에 불복하였으나 항고심(2014라605)에서도 기각되었다. 손해배상청구소송 역시 코웨이가 패소하였다.




동양매직이 청구한 소극적권리범위확인심판에서도 특허심판원은 나노미니 정수기는 코웨이의 디자인권리범위에 속하지 않는다는 이유로 동양매직의 손을 들어주었다. 코웨이는 이에 불복하기 위해 특허법원에 심결취소소송(2014허4821)을 제기하였으나 동일한 이유로 기각되었고, 코웨이는 대법원에 상고하였으나 심리불속행 기각되었다.

특허법원에서 양 디자인의 유사여부를 판단한 내용은 아래와 같다.




양 디자인 모두
1) ‘ㄷ’자형의 정수기인 점,
2) 상단부가 직육면체 형상인 점,
3) 트레이 부분(바닥면)이 얇은 직육면체로 형성된 점,
4) 취수버튼 위치 및 취수구의 형상,
5) 취수공간의 높이와 정수기의 높이의 비율이 약 2/3에 해당하는 점,
6) 측면에서 보았을 때, 트레이 부분이 상단부보다 돌출되어 있는 점에서 유사하다고 판단하였다.




하지만 재판부는 위 유사점들은 모두 기존에 공개된 정수기 제품들에서 나타나는 일반적인 형상이거나, 당연히 있어야할 기능적인 부분에 해당하므로 유사 판단 시 중요도를 낮게 평가해야 한다고 하면서, 양 디자인의 차이점에 더욱 주목했다.





구체적으로,
코웨이의 등록디자인은 모서리 부분이 부드러운 느낌의 곡면의 형상인데 반해, 동양매직의 확인대상디자인은 강한 느낌의 직각 형태이고,
코웨이의 등록디자인은 트레이는 복수 개의 동심원으로 이루어져 있어 부드러운 느낌을 주는데 반해, 동양매직의 확인대상디자인은 여러 개의 평행한 줄무늬가 직사각형의 테두리 내에 테두리와 연결된 형태로 형성되어 있어 직선적이고 강한 느낌을 주며,
측면 중단부 너비(W)와 측면 상단부 너비(W1)의 비(W/W1)를 비교할 때, 코웨이의 등록디자인은 0.52인데 반해, 동양매직의 확인대상디자인은 0.71이어서, 코웨이의 등록디자인이 취수 공간이 더 깊다는 느낌을 갖게 되므로,
양 디자인은 차이가 있다고 판단하였다.


디자인권 관련 분쟁 시 양 디자인의 유사 판단에 있어서는, 전체적으로 보았을 때 보는 사람으로 하여금 상이한 심미감을 느끼는데 영향을 주는 차이점들의 유무가 가장 중요한 포인트라 할 수 있으며, 대부분의 판례도 같은 입장을 취하고 있다.
 
더불어, 양 디자인이 유사한 점들이 많더라도 이러한 유사점들이 이미 출원 전에 공개된 제품들(선행디자인)에 의해 많이 채용되고 있었다면, 소송 내에서 유사 판단 시의 영향력을 최소화할 수 있는 중요한 증거로 활용될 수 있다.
 

글 / 최호석 변리사(더호특허법률사무소)
편집 / 디자인맵 편집부

 

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2016.12.29eunbook조회 (6202) 추천 (추천) 스크랩 (스크랩)
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중국발 스모그가 유입되면서 전국적으로 미세먼지 농도가 평소보다 2-3배 높은 날들이 지속되고 있다. 세계보건기구(World Health Organization, WHO)가 미세먼지를 1급 발암물질로 지정함에 따라 우리나라도 10μm(마이크로미터) 이하의 환경관리기준을 올해부터 미국, 일본, 유럽연합(European Union, EU)의 수준인 2.5μm(마이크로미터) 이하로 대폭 강화해 엄격하게 규제한다는 계획이다. 미세먼지로 인한 불안감이 높아지고 있는 오늘날 미세먼지에 대한 대처는 공기질 측정 데이터를 기반으로 하고 있어 미세먼지 측정의 정확성도 중요하다. 독일에서는 보행자들이 오가는 길가에 측정기를 설치하도록 하고, 미국의 경우 측정기 높이는 물론 각도까지 제한을 두어 측정의 정확성을 기하기 위한 다각도의 노력을 기울이고 있는 반면 국내에서는 미세먼지 측정기 설치조건에 대한 규정이 미비한 실정이다. 자신이 있는 곳의 미세먼지 지수를 정확히 알고 싶어하는 사람들에 필요에 따라 최근에는 휴대용 미세먼지 측정기가 출시되고 있다. 이번 Design Close up에서는 미세먼지를 정밀하게 측정하고 각자 측정한 결과를 공유해 측정 데이터의 정확성을 위한 다양한 노력들을 알아보고자 한다. 먼저 미세먼지의 정의부터 살펴보자.
※ 이미지 출처 : http://www.mi.com/pmdetec/






※ 이미지 출처 : http://www.airkorea.or.kr/index

미세먼지는 입자 크기에 따라 PM10과 PM2.5로 분류되는데 PM10은 지름이 10μm(마이크로미터) 이하를, PM2.5는 지름이 2.5μm(마이크로미터) 이하인 미세먼지를 지칭한다. 미세먼지는 천식이나 기관지염의 원인물질로 알려져 있으며 초미세먼지는 황산염·질산염·암모니아 등의 이온성분과 금속화합물, 탄소화합물 등의 유해물질로 이루어져 있으며 호흡기 질환이나 뇌졸중, 심장질환 등 많은 질병의 원인으로 지목되고 있다.


※ 이미지 출처 : http://www.airkorea.or.kr/airinfo

한국환경공단에서 운영하는 에어코리아에서 발표하는 미세먼지 예보는 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 미세먼지, 오존의 대기환경기준물질 6개 항목에 대한 대기오염도를 시간대별, 일자별, 요일별로 제공한다. 이러한 관측 데이터를 기반으로 예측한 값을 단위면적당 미세먼지의 양에 따라 좋음, 보통, 나쁨, 매우 나쁨의 4단계로 분류하고 있으며 초미세먼지는 좋음, 보통, 나쁨, 한때 나쁨, 매우 나쁨으로 구분하고 있다.





※ 이미지 출처 : http://mall.coway.co.kr/PayFreeMall/OwnMall/ProductView.aspx?seq=1315#none

미세먼지에 대응하기 위해 실내외에서 다양한 제품이 사용된다. 먼저 실내에서 사용하는 미세먼지 대응 제품으로 실내 공기질을 깨끗하게 유지시켜주는 공기청정기부터 실내 공기측정기, 공기청정 기능이 추가된 환기시스템이 있다. 침구와 의류의 미세먼지를 제거해주는 청소기와 스타일러 제품 또한 출시되어 있다.





※ 이미지 출처 : http://airvita.net/

공기청정기 전문업체인 에어비타가 출시한 에어비타 Q는 200만개 이상의 음이온을 방출하여 미세먼지는 물론 각종 악취와 유해 세균, 특히 바이러스를 제거하거나 감소시키는 공기청정기다. 크기는 작지만 성능은 우수하다는 평을 받고 있다. 특히 식중독과 장염 등 가을철 방심하기 쉬운 질병의 원인이 되는 대장균, 황색포도상구균, 장염비브리오균, 리스테이아균, 살모넬라균 등과 각종 악취 원인물질, 새집증후군 원인물질, 곰팡이 그리고 독감바이러스(H5N1)등을 99%까지 제거한다.





※ 이미지 출처 : https://getawair.com/pages/ko-how-it-works

비트파인더가 개발한 공기 모니터링 제품인 어웨어(Awair)는 센서를 이용해 실내 온습도와 공기질을 감지한다. 공기질 데이터는 서버에서 자체 알고리즘을 통해 분석되어 0점~100점 사이의 어웨어 스코어로 계산되며, 네스트, 아마존 에코 등 다른 스마트 기기와도 연동될 수 있다는 점이 특징이다. 삼성서울병원과 협업하여 공기질 개선에 대한 전문적인 팁을 제공해 건강한 습관에 도움을 준다. 뿐만 아니라, 일반건강, 알러지, 숙면, 집중력 등 사용자의 관심사 중 중요하게 생각하는 것을 체크하면 그에 맞춤화된 공기질을 만들도록 돕는다.





※ 이미지 출처 : http://www.airguardk.com/IAQ/IAQ.html

통신업체인 LG유플러스는 실내 및 실외 공기 측정망을 구축하여 실시간으로 모니터링해 공기 정보를 제공하는 에어가드 K OAQ 스테이션을 출시했다. 공기질 측정기로는 최초로 LTE 기반의 IoT 기술을 접목시켰다 미세먼지, 초미세먼지, 온·습도, 소음과 유해물질을 감지할 수 있는 총 5개의 센서를 탑재해 실외환경을 측정한다. 측정 데이터는 클라우드 서버로 전송해 모바일 어플리케이션 및 PC를 통해 확인할 수 있다.


※ 이미지 출처 : http://www.airguardk.com/IAQ/IAQ.html

에어가드 K는 기상정보제공업체인 케이웨더(Kweather)에서 자체 개발한 통합대기환경지수를 제공한다. 통합대기환경지수는 실외환경 쾌적도에 영향을 주는 정도에 따라 가중치를 적용해 산출되며 ‘좋음(파랑)’부터 ‘매우 나쁨(빨강)’까지 단계별로 직관적인 색상으로 표현해 현재 실외환경 수준을 파악하기 쉽도록 했다. 관측정보에 따라 단계별 행동요령을 어플과 PC를 통해 보여준다. 등급이 ‘약간 나쁨’ 이상인 경우 가급적 야외활동을 자제하고 야외 활동 시에는 황사마스크 착용과 빨래는 실내에서 건조, 세면 자주하기와 같은 행동요령을 제공한다.





※ 이미지 출처 :  http://www.konimax.net/product/detail.html?product_no=17&cate_no=43&display_group=1 (좌)

침구청소기 브랜드 코니맥스가 초미세먼지에 진드기까지 제거가 가능한 침구용 청소기를 출시했다. 국내 최초로 진공청소기에 부착해 사용할 수 있는 침구용 청소기로써 헤파(HEPA) 필터와 메쉬 필터를 장착, 일반적인 먼지뿐만 아니라 0.3㎛(마이크로미터) 크기의 초미세먼지까지 제거할 수 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.lge.co.kr/lgekr/product/detail/LgekrProductDetailCmd.laf?catid=5300&prdid=EPRD.286825#none

황사나 미세먼지가 심한 날 외출해서 집에 들어왔을 때 옷에 붙은 미세먼지가 집안에 그대로 유입된다. 이 때 의류 관리기를 사용하면 미세먼지를 제거할 수 있다. LG전자의 트롬 스타일러는 무빙행어로 미세먼지와 황사먼지를 털어주고 매직파워스팀으로 잡아준다. 무빙행어는 1분에 약 180~200회 좌우로 흔들어 미세먼지와 황사 등을 옷에서 분리해준다. 매직파워스팀은 옷에서 분리된 미세 먼지와 황사에 수분 입자를 입혀 바닥으로 떨어트린다. 이 과정을 거쳐 미세먼지 제거 코스를 완료하면 황사와 미세먼지 입자가 95.9% 제거된다.





※ 이미지 출처 : https://www.daelim.co.kr/pr/InfoView.do?no_ntc_plte_sral=14272

종합건설 및 석유화학업체인 대림산업은 미국 예일대학교(Yale University)의 김재홍 화학환경공학 교수와 함께 초미세먼지를 제거할 수 있는 공기청정 환기시스템을 개발했다. 기존의 공기청정기는 기기 주변의 공기만 정화했던 한계를 극복하고자 주택 내부에 설치된 환기장치에 공기청정 기능을 더해 정화된 공기가 집안 전체에 퍼질 수 있도록 설계했다.



99.75%의 미세먼지를 제거하는 H13 등급 이상의 트루 헤파필터(High Efficiency Particulate Air Filter)를 사용했다. 실내공기를 배출시키고 필터링하여 다시 실내로 공급하는 식으로 공기를 순환시킨다.
환기 모드는 실내 공기가 오염되면 오염된 공기를 배출하고 바깥의 신선한 공기를 유입한다. 청정 모드는 나쁜 바깥 공기를 차단하고 실내 공기를 정화한다. 자동 모드는 기상청의 지역별 실시간 미세먼지 정보와 실내 이산화탄소 농도에 따라 자동으로 환기·청정 모드를 조정한다.





※ 이미지 출처 : http://www.mi.com/pmdetec/

미세먼지 지수가 높아 미세먼지 주의보가 발령되면 거리에 마스크를 착용하고 있는 사람들을 쉽게 볼 수 있다. 미세먼지에 대한 경각심이 높아지면서 미세먼지의 호흡기 유입을 방지하기 위해 많은 사람들이 사용하고 있다. 




  
※ 이미지 출처 :
https://www.amazon.com/9010-N95-PARTICULATE-RESPIRATOR-PACK/dp/B004Z8SQLS/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1480582321&sr=8-1&keywords=3M+9010 (좌)

미국의 과학, 광학, 제어장비 제조업체인 쓰리엠(3M, Minnesota Mining and Manufacturing Company)의 N95 마스크는 공기중의 미세과립의 95% 이상을 여과시켜주는 마스크이다. 고효율 정전 필터 소재를 사용했으며 안면부에는 부드럽고 밀착이 잘 되는 소재를 사용했다. m자형 클립으로 코 부분에 밀착하여 착용할 수 있도록 했으며 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH) 인증을 받았다.




 

대중교통 이동수단으로 많은 사람들이 이용하는 지하철에도 미세먼지를 저감시키는 정화 시스템이 필요하다. 환경설비 관련 제조업체인 애니텍은 한국철도기술연구원과 공동으로 지하철 대용량 공기정화기술을 개발했다. 
지하철 차량의 고유 진동을 견딜 수 있는 고강도 흡착소재를 적용해 지하철 객실 미세먼지를 감소시켜 2012년 환경부 녹색기술인증을 받았다. 서울 지하철 2호선에서 6개월간 시범 운영한 결과 미세먼지를 평균 17% 감소시켜 그 효과를 입증했다.





※ 이미지 출처 : https://krissfb.theimc.co.kr:4431/mkt/view.php?idx=34

환경계측기기 제조업체인 켄텍은 2008년 개발한 ‘굴뚝배출 멀티가스 측정기술’을 토대로 정확한 미세먼지 계측기를 개발하고 있다. 아황산, 질소산화물, 일산화탄소, 오존 등 굴뚝에서 배출되는 고농도의 유해 가스 대부분을 분석할 수 있는 기술로, 공기질 측정을 할 수 있다.



켄텍의 기술은 미국, 독일, 일본 등 선진국에서 사용해온 고급 정밀 측정기술이다. 2010년 한국표준과학연구원(Korea Research Institute of Standards and Science, KRISS)에서 기술을 이전 받아 PM 10 기준 미세먼지 측정기술에 이어 PM 2.5 기준 측정기술에 집중한 사업화를 추진하고 있다. 중국에 환경 측정기를 수출하기 위한 형식승인을 통과했으며 미국과 국내에서도 형식승인을 받았다.





※ 이미지 출처 : http://www.mi.com/pmdetec/

지금까지 실내외에서 사용되는 미세먼지에 대응하기 위한 제품들을 살펴보았다. 하지만 측정기가 위치하고 있는 장소가 한정되어 있으며 평균치를 산출하는 특성상 측정값이 제각각이라는 지적을 받아왔다. 측정 데이터에 기반해 그에 따른 미세먼지 행동에 나서게 되는 만큼 미세먼지 수치의 정확성은 중요하다. 내가 있는 곳의 미세먼지 측정치를 알고 이에 대응하기를 원하는 사람들의 요구에 부응해 휴대용 미세먼지 측정기의 등장했다. 





※ 이미지 출처 : http://brilcom.com/?page_id=11

브릴리언트앤 컴퍼니는 크라우드 펀딩을 통해 사물인터넷(IoT) 기반 휴대용 미세먼지 측정기 반디아키를 출시했다. 언제 어디서나 쉽고 빠르게 미세먼지를 측정할 수 있는 제품으로 반디아키와 어플리케이션을 통해 실내외 공기 측정에 따른 생활환경 솔루션을 제공받을 수 있다. 반디아키는 미세먼지, 초미세먼지가 얼마나 존재하는지를 수치로 즉각적으로 알려준다. 미국의 대학교와 실험실에서도 사용되는 전문가용 미세먼지 측정기기인 Dylos사의 DC 1100Pro와 비교해 성능의 차이가 거의 없을 정도의 정확성을 지닌다.


※ 이미지 출처 : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.brilcom.bandi&hl=ko

반디아키가 미세먼지를 측정하면 모바일 어플리케이션을 통해 미세먼지 측정 결과를 확인할 수 있고, 결과에 따른 대기환경 솔루션을 제공한다. 또 측정된 내용이나 제공된 솔루션에 대한 내용은 공유가 가능하다. 세부 기능으로 주변 공기를 측정하는 것 외에도 사용자가 위치한 지역의 공기질 히스토리 및 특정 장소의 공기질 정보를 확인하고 공유 및 소통할 수 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.funshop.co.kr/goods/detail/42070?t=s

아이담테크에서 출시한 먼지몬은 초미세먼지 측정기이다. 기기를 켜자마자 바로 미세먼지 측정이 시작되어 LED 컬러로 정상, 보통, 나쁨 수준으로 공기질 수치를 확인할 수 있다. 어플리케이션을 통해 초미세먼지 수치를 확인할 수 있으며 현재 위치의 측정 데이터를 공유하고 다른 사람들이 업로드한 측정 데이터도 확인할 수 있어 미리 마스크를 준비할 수 있다. 레이저 광선을 이용하여 길이, 속도, 진동을 정밀하게 측정하는 레이저 산광 계측 기술을 적용해 전문 테스트용 계측기 대비 약 5%의 오차를 보인다.





※ 이미지 출처 : http://www.mi.com/pmdetec/

중국의 통신기기 및 소프트웨어업체인 샤오미에서 스마트 미세먼지 측정기를 개발했다. 100g으로 소형화, 경량화하여 휴대할 수 있도록 했다. 전면에 OLED 화면을 통해 공기질을 확인할 수 있으며 레이져 센서를 탑재해 0.3 마이크로미터 크기까지 측정할 수 있다. 샤오미의 공기청정기와 연동되어, 측정기가 공기질을 점검해 일정 수치를 넘어가면 공기청정기를 작동시킨다. 다만 내부 배터리 용량이 750mAh에 불과해, 충전하면 2-3시간 작동하기 때문에 지속적으로 사용하기 위해서는 충전 상태를 유지해야 한다는 단점이 있다.





※ 이미지 출처 : https://itunes.apple.com/us/app/awair-get-to-know-your-air/id1034660006?mt=8

국립환경과학원에 따르면 미세먼지 예보의 정확도는 컴퓨터 예측모델, 관측자료, 예보자 세 요소에 좌우되는데 2014년경부터 본격적으로 측정을 시작한 우리나라의 미세먼지 기술로는 정확성을 좌우하는 요소 기술 중 어느 하나도 충분하지 않아 미세먼지 예측에 많은 오차가 있었다.
대기 정체에 의해 발생하는 고농도 미세먼지 측정에는 풍향과 풍속이 결정적인데 우리나라 미세먼지 예보 기준모델은 아직 미국에서 개발된 모델(CMAQ)를 사용하고 있는 등 측정환경에 부합하는 기술 발달이 미흡한 것이 현주소이다. 정부는 뒤늦게 2017년부터 3년간 100억원을 들여 한국 환경에 맞는 모델 개발에 나설 예정이라 밝혔다.
정확성 측면에서의 측정 기술의 보완이 필요한 만큼, 정부 차원의 예측 정보에 전적으로 의존하기 보다는 개인적 차원에서 미세먼지에 대응하는 것이 중요하다. 앞서 소개한 공기청정기, 의류 관리기, 진공 청소기, 실시간 날씨예보 어플 등을 토대로 미세먼지에 관심을 가진다면 예고없이 찾아오는 불청객에 좀 더 효율적인 대처가 가능할 것이다.
   

글 / 디자인맵 편집부

 

 

 

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2015년 전 세계 인구는 73억 명을 넘어섰고 2100년에는 100억 명으로 증가할 것으로 전망된다. 늘어나는 인구 수에 비례하여 식량 수요를 맞추기 위해서는 생산량을 2배 가까이 늘려야 하는데 2차 세계대전 이후 경작지의 증가 추이는 미미하다. 식량 부족 및 식량의 자원화, 무기화로 인한 식량 전쟁이 예고되면서 농업 생산성을 높이기 위한 대책 마련이 시급한 상황이다. 이에 대한 대응으로 효율적인 식량 생산을 위한 노력이 다각도로 이루어지고 있다. 농가 생산성을 높이기 위해 농업용 기계가 ICT(Information and Communications Technology), 로봇 등 최첨단 기술과 결합되어 정밀 농업 기술, 자동화 로봇 등 공학 기술과 융합, 발전되는 양상을 보이고 있다.
이번 Design close up에서는 농업용 어시스트 슈트를 시작으로 스마트 농업용 로봇 등 센서 기술과 로봇 공학이 융합된 스마트 농업에 대해 살펴보기로 한다.
※ 이미지 출처 : http://getniwa.com/pro.html







※ 이미지 출처 : http://www.jnouki.kubota.co.jp/product/kanren/arm-1/ (상),
http://www.kubota-nouki.jp/kanren/man/7-00-2-0004-01/7-00-2-0004-01.pdf (하)

일본의 농가 노동자의 40%는 65세 이상이다. 고령 작업자가 많아지고 있는 현실을 반영해 일본의 농기계 제조업체인 쿠보타(Kubota)는 고령자를 위한 농업용 작업 슈트를 개발했다. 라쿠 베스트(Raku Vest)는 팔과 어깨를 지지해주는 슈트로 배낭의 형태를 하고 있어 고령자 혼자서 쉽게 착용할 수 있다.



라쿠 베스트는 3.8kg으로 가벼워 고령자가 착용하고 움직이기 편리하다. 움직일 수 있는 각도는 상, 하측 90도까지의 범위이며 지면과 수평인 0도에 잠금장치를 걸어둘 수 있다. 주로 포도와 배 재배 농가를 대상으로 하고 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.maff.go.jp/j/pr/aff/1511/mf_topics02.html

일본 와카야마 대학(和歌山大学) 시스템공학부 광메카트로닉스 학과 로보틱스 연구실에서 개발한 파워 어시스트 슈트는 과일과 야채 등 농작물 수확 및 운반 등 작업이 많은 농업 종사자들의 신체 부담을 줄여주는 역할을 한다. 중작업용과 경작업용으로 구분되어 개발되어 있다. 중작업용 슈트는 상하반신 일체형으로 충전용 100V 배터리로 구동되며 2시간 사용할 수 있다. 작동 방식은 허리와 고관절의 각도와 발에 걸리는 힘의 변화를 계측하는 센서가 착용자의 움직임을 감지하고 허리에 위치하는 컨트롤 박스에서 착용자의 움직임을 계산해 동작을 보조할 수 있도록 전동 어시스트 모터를 가동시킨다. 중량물을 들어 올리는 작업을 할 때 허리 관절 등을 지지하여 10~30kg의 수확물을 운반하는데 사용된다.



경작업용 슈트는 상하반신 분리형으로 중작업용 슈트와 유사한 원리로 작동한다. 단, 분리형이기 때문에 착용하는 위치에서 차이가 있으며 팔을 들어 올려 수확 작업을 할 경우 어깨 관절과 경사지에서 보행시 고관절을 지지하는 역할을 한다.





※ 이미지 출처 : http://www.public.harvestai.com/

농업용 로봇은 농업 생산과 유통, 소비에 이르기까지 전 과정에 서비스 환경을 자체적으로 인식, 인지하여 자동화된 동작으로 지능화된 작업이나 서비스를 제공하는 로봇을 지칭한다. 지금까지 3단계에 걸쳐 발전해왔는데 1980년대 후반에는 단순 가공 및 수확 작업에 적용되었고 2000년대에는 파종, 이식, 접목 등 단순 반복 작업과 위험하고 어려운 작업을 대체했으며 2010년 이후에는 ICT 기술이 결합되면서 스마트화가 이루어지고 있다. 파종, 제초, 수확 등의 작업에 활발히 이용되고 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.jnouki.kubota.co.jp/product/taueki/racwel_ep8d/ (좌),
http://www.jnouki.kubota.co.jp/product/taueki/racwel_ep8d/work/#jump1 (우)

자율 주행 자동차의 개발은 현재 활발히 이루어지고 있으며 테슬라 모터스(Tesla Motors)와 구글(Google)에 의해 상당한 발전을 이룩했다. 농업에서도 자율 주행 기능을 가진 농업용 로봇에 대한 연구가 지속적으로 행해지고 있다.
일본의 대표적인 농기계 제조업체인 쿠보타(Kubota)가 올 봄 출시한 이앙기는 GPS가 탑재되어 있으며 직진 유지 기능이 있다. 자동주행 농기계 시리즈인 팜파일럿(FarmPilot) 시리즈의 하나로 일반 이앙기보다 모종을 많이 탑재할 수 있으며 직진성을 유지할 경우 수동 핸들 조작을 우선시 하여 비상시의 조작을 대비하도록 했다. 쿠보타는 자율 주행 시리즈를 지속적으로 출시하며 2018년 상용화를 목표로 자동 주행 트랙터를 개발 중이라고 발표했다.





※ 이미지 출처 : http://www.agrobot.com/gallery.html

스페인(Spain)의 후안 브라보(Juan Bravo)가 개발한 애그로봇(Agrobot)은 14개의 로봇팔에 탑재된 센서를 통해 잘 익은 딸기만 수확해 바구니에 담는 딸기 수확로봇이다. 애그로봇의 핵심 기술은 딸기의 익은 정도를 식별하고 딸기를 수확하기 위한 꼭지를 찾는 것인데, 센서를 통해 금속 바구니가 딸기의 모양과 크기를 인식하여 빠른 속도로 딸기를 수확한다.





※ 이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=4gGMMPMm9MQ

세계 최대의 드론 제조업체인 DJI가 개발한 아그라스 MG-1은 농업용 드론으로 농약을 살포하는데 사용된다. 8개의 회전 날개가 안정적인 운행을 가능하게 하고 냉각 시스템이 탑재되어 있다. 농업용 드론은 기존의 헬기나 경비행기 또는 분무기로 농약을 살포하는 방식을 바꾸어 소규모 논에서도 운행할 수 있다. 또한 방제 작업자가 화학물질에 노출되는 시간을 줄여준다.





※ 이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=IsWEiV8isTw

벼농사에서는 매년 3-4차례에 걸쳐 제초 작업이 가장 큰 걱정거리다. 농촌의 인력 감소와 작업자의 고령화에 일손을 구하기 어렵다. 농촌진흥청이 개발한 무인제초로봇은 자동항법장치를 이용해 인공위성과 연결된 시스템으로 방향 및 위치를 자동으로 감지하고 기계 앞부분의 프로펠러를 통해 잡초를 제거한다. 논 10ac(에이커) 당 작업시간이 1시간으로 사람 대비 16배 시간을 절약할 수 있어 비용뿐만 아니라 생산성도 높였다. 하이브리드 동력을 탑재함으로써 5-6시간 동안 작업할 수 있고 3cm 오차범위로 주행하기 때문에 80% 이상의 잡초 제거 효과가 있어 제초 비용도 50% 이하로 감소시킬 수 있다.
현장 적응시험 이후에 산업체에 기술을 이전해 내년에 상용화될 예정이라고 한다.





  
농촌진흥청에서 개발되어 농가 보급을 앞두고 있는 참깨 예취기는 기존의 회전식 작물 유도장치를 보완해 작업 속도와 같은 회전 속도로 움직인다. 작업속도는 작업자의 숙련도에 따라 2단계로 조절할 수 있다. 또한 참깨의 품종과 생육 상태에 따라 예취날을 지면으로부터 최대 30cm까지 조절할 수 있고 10ac(에이커)당 35분 동안 수확 작업을 할 수 있어 사람이 작업 시간보다 26배 효율적이다. 비용도 10ac(에이커) 당 14,000원으로 인건비를 최대 86%까지 줄일 수 있어 노동력과 인건비 절감을 통해 농가 소득에 큰 도움을 줄 것으로 기대되고 있다.
지금까지 농업용 로봇을 중심으로 살펴보았다. 이하에서는 보다 확장된 시설 측면에서 첨단 기술과 결합된 식물공장과 스마트팜에 대해서 살펴보도록 한다.





※ 이미지 출처 : http://www.lighting.philips.com/main/cases/cases/horticulture/osaka.html

식물공장이란 LED 등 인공광원을 이용해 온도, 수분 등을 제어해 작물의 광합성과 생육을 조절함으로써 파종부터 수확까지 자동화하여 농산물을 연중 생산하는 시설을 의미한다. 본래 식물이 자연 상태에서 생장하기 위해서는 햇빛과 물, 흙이 필요하다. 식물공장은 이러한 자연요소를 인공광, 인공토양 및 수경재배, 에어컨을 통한 온습도 조절, 이산화탄소 인공주입 등의 방법으로 대체했다. 그리고 이 모든 환경제어를 소프트웨어가 조절한다. 식물공장에서 생산했을 때 상추 등 엽채류는 일반 노지에서 재배하는 것보다 생산성이 10배~20배 많으며 수경재배를 통해 무농약으로 생산할 수 있다. 식물공장은 좁은 공간에서도 고층, 다단으로 재배할 수 있기 때문에 기후와 지역에 제한받지 않고 도심 근처에 설치해 계획 생산과 연중공급으로 유통 비용을 줄일 수 있다. 식물공장의 발전은 LED 등 고효율 에너지 소재 산업과 더불어 모니터링, 지능형 로봇 등 제어 시스템까지 함께 성장할 수 있다는 점에서 고도화된 농업기술이 집약되어 있는 분야이다.


※ 이미지 출처 : http://aerofarms.com/technology/

식물공장은 일본의 스프레드(Spread)와 미국의 에어로팜(Aero Farms)이 대표적이다. 먼저 일본 가메오카(亀岡)의 스프레드는 사람이 파종 단계에만 개입하고, 나머지 작업은 모두 로봇 팔이 장착된 컨베이어 벨트가 수행한다. 또한 세계 최대의 수직농장인 미국 뉴저지(New Jersey)의 에어로팜은 철강공장을 리모델링해 건물 3층 높이의 총 1900여 평에 매년 1000톤에 이르는 채소를 생산한다. 수경재배에 비해 연간 작물 생산량도 12배 이상 많고 연간 경작횟수는 수경재배가 10~20회인데 반해 22~30회 가량 할 수 있어 생산성 측면에서 우수한 성과를 보여주고 있다. 





※ 이미지 출처 : http://www.freightfarms.com/new-gallery/

산업디자이너 존 프리드먼(Jon Friedman)과 환경학자인 브래드 맥나마라(Brad McNamara)는 크라우드 펀딩 사이트인 킥스타터(Kick Starter)를 통해 창업 자금을 확보해 프레이트 팜스(Freight Farms)를 세웠다. 미국 보스턴(Boston)을 거점으로 하고 있는 프레이트 팜스는 트럭 크기의 화물 컨테이너에 LED 조명과 센서, 수경재배 시스템으로 상추와 허브, 배추 등을 재배한다.



일주일에 상추 500포기를 재배하고 계절과 상관없이 일년 내내 재배할 수 있다. 기존 농장에 비해 80배 많은 농작물을 생산할 수 있으며 팜핸드(Farmhand)라는 어플리케이션을 이용해 실내 환경을 간편하게 제어할 수 있다.





※ 이미지 출처 : http://docs.agrivi.com/brochures/farm_management.pdf

스마트팜은 사물인터넷(IoT) 등의 정보통신기술(ICT)로 농작물 시설의 온도와 습도, 일사일조량, 토양 등을 측정 분석하고, 모바일 기기를 통한 원격 제어가 가능한 농장을 말한다. 개인 스마트폰을 이용해 비닐하우스 등 시설내의 스마트팜 단말기와 자동화 컨트롤러를 통해 비닐하우스를 원격으로 제어한다. 주로 비닐하우스 자동개폐, 개폐기 오작동시 비상정지 및 재가동, 실시간 온도 확인 및 알림, CCTV로 방범 감시, 정전 알림, 양액기 및 관수 제어 등의 기능을 한다. 일반적으로 내외부 환경 센서, 영상 장비, 시설별 제어장비, 통합 제어장비, 최적 생육환경 정보관리시스템 등으로 구성되어 있다.
2016년 4월 농림축산식품부가 스마트팜 확산 가속화 대책을 발표하면서 통신사인 SKT, KT와 적극 협력하기로 하였다. 설치 농가에 2년간 데이터 비용을 면제하고 상설 교육장을 확대 설치하는 등 사기업과 공조하여 확산에 힘쓰고 있다. 





※ 이미지 출처 : http://mediaspider.joins.com/?art_id=A13061127466

국내에서는 IoT 사업에 진출한 통신사들을 중심으로 스마트팜이 구축되고 있는데, SKT에서는 세종시와 협력해 스마트팜 시설을 함께 구축했으며 스마트팜 전용 어플리케이션도 개발했다. 어플리케이션을 통해 비닐하우스의 환경 센서에서 수집한 정보를 보여주며 기상청이 제공하는 기상 정보도 함께 확인할 수 있다. 국내 비닐하우스가 유럽과 달리 소규모 영세 농업인들에 의해 운영되고 있음을 고려해 소규모 비닐하우스를 원격 제어하기 위한 기술을 보급하고 있다. 각종 센서 정보를 전송하는 IoT 전용 요금제를 스마트팜 신규 농가에 2년간 무료 제공하는 등의 혜택을 제공하며 스마트팜 참여 농가를 확대해가고 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.etnews.com/20160526000323

KT의 KT GiGA 스마트팜 서비스는 설비 구축비용을 최대 40%까지 절감시키고 온실시설 제어 성능을 향상시켰다. KT는 네트워크 인프라, 통합관제 역량, A/S 지원, 빅데이터 등을 융합해 통신사로써의 강점을 농업 분야에도 확장시켜 스마트팜의 초기 생태계를 조성하고 있다. 머신러닝을 통해 온실별 맞춤형 제어를 적용함으로써 온실 내 시설 제어 성능도 높였다. 여러 스마트팜의 축적된 데이터를 활용해 종합적인 농업용 솔루션을 제시할 수 있지 않을까 기대된다.






※ 이미지 출처 : https://techcrunch.com/2015/09/07/the-next-food-frontier-how-agtech-can-save-the-world/ (좌),
https://www.youtube.com/watch?v=4HCE1P-m1l8 (우)

농기계에 인공지능이 결합되고 있는데, 미국 실리콘 밸리(Silicon Valley)의 농업용 로봇 스타트업인 블루 리버 테크놀로지(Blue River Technology)의 레터스봇(LettuceBot)은 외관상 기존 트랙터와 크게 다른 점이 없어 보이나 딥러닝(Deep Learning) 기술과 컴퓨터 시각(Computer Vision) 시스템이 결합된 인공지능 트랙터이다. 학습된 지식을 바탕으로 0.02초만에 0.635mm 반경의 싹이 돋기 시작한 상추와 잡초를 정확히 구분한다.
또한 일본에서 오이 농장을 운영하는 고이케 마코토가 개발한 오이 판별기는 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우(TensorFlow)를 이용해 분류 작업을 자동화했다. 컨트롤러가 카메라로 사진을 촬영하고 분류기가 오이 사진만을 모으고 다음 단계에서 촬영한 사진을 딥러닝 기술을 이용해 아홉 개의 등급으로 구분했다. 텐서플로우로 오이를 판별하는데 판별 속도는 개당 수초 소요되어 느린 편이며 판별 정확도는 70% 수준이라고 한다. 아직 정확성을 높여야 하나 오픈소스 라이브러리를 이용하면 소규모 농장에서도 간편하게 인공지능을 도입할 수 있다는 측면에서 상용화 가능성을 보다 넓혀준 사례라 하겠다.





※ 이미지 출처 :
https://www.parrot.com/us/sites/default/files/sequoia_official_documentation_and_specifications_2016_3.pdf
 
 
지금까지 살펴본 바와 같이 최첨단 기술의 도입으로 농업용 로봇을 이용한 경작 자동화 등 작물의 생산부터 수확까지 전 단계에서 농업 분야에서 자동화가 진행 중이며 다양한 농업용 로봇이 지속적으로 연구되고 있다. 월드 로보틱스(World Robotics)의 2012년 세계 농업 로봇 시장 전망에 따르면 농업용 로봇 시장은 2017년에는 81억 달러, 2018년에는 117억 달러, 2019년에는 152억 달러, 2020년에는 191억 달러까지 증가할 것으로 예상되고 있다. 기후변화로 예측하기 어려운 자연환경과 자유무역협정(Free Trade Agreement, FTA) 체결 등으로 농가 부담이 가중되고 있는 상황에서 농업 생산성과 경쟁력 확보는 필수 불가결하다. 인력난과 농업 생산성을 해결하기 위해서는 다학제간, 산업간 활발히 융합되고 있는 인공지능을 도입해야 한다. 현재 인공지능 기술은 농업에서는 주로 재배 및 수확에 사용되고 있다. 가까운 미래에는 작물의 상태를 정확히 파악하여 작물 상황에 적합한 솔루션을 조치하거나 관련 솔루션을 제시하는 등을 목표로 하고 있다. 향후 스마트 농업은 연구인력 양성, 관련 지원 법제 마련 등 연구개발 제반환경 조성이 필요하다. 스마트 농업이 가져올 풍요로운 미래를 기대해본다.
  

 

글 / 디자인맵 편집부

 

 

 

원문 주소: http://www.designmap.or.kr/ipf/IpTrFrD.jsp?p=561&x=1

 

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