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문제 정의
- 센서 기반의 스마트 의류의 프로세스는 기존의 스마트 의류 개발을 위한 프로세스와는 다른 차별성을 가질 것으로 예상되나 이에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 센서 기반 스마트 의류의 효과적인 프로세스 방안을 위해 문제 해결과정 및 요구공학 분석 기법의 단계를 도입하여, 요구사항 품질문서를 도출하였다. 또한, 제시된 프로세스의 단계별 진행을 통해 요구공학이 적용된 프로세스의 효율성 및 디자인의 질적 평가를 통해 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류의 프로세스의 효용성을 제시하고자 하였다.
- 이영진(2005)의 연구에 따르면, 디지털 컬러 의류(digital color clothing)프로세스는 기존 의류 디자인 프로세스와 확연한 차이점이 확인되었고, 그 차이점이 제품 디자인 분야에서의 시스템 레벨 디자인에 해당되는 과정으로 기존의 의류 디자인 프로세스에서는 생략되거나 짧게 수행되는 단계라고 분석하였다. 따라서, 이 연구에는 스마트 의류의 특성에 입각하여 의류 디자인 프로세스에 제품 디자인 프로세스를 도입하여 보다 효율적인 스마트 의류 디자인 프로세스를 개발하고 제시한 바 있다(Lee, 2005). 또한, 이선영(2007)의 연구에서 스포츠용 스마트 의류 디자인 프로세스는 의류디자인 프로세스와 제품개발 프로세스가 절충된 형태일 때, 그 효율성이 높은 것으로 검증되었으며, 특히, 시스템 레벨 디자인은 제품 개발 디자인 단계에서와 같이 컨셉 개발이 이루어진 다음에 정의하는 것이 디자이닝 단계의 효율성을 높이는 것으로 산업디자인 분야를 도입하여 디자인 프로세스를 제안하고 효용성을 입증한 바 있다(Lee, 2007).
- 따라서, 본 연구에서는 센서 기반 스마트 의류의 효과적인 프로세스 방안을 위해 문제 해결과정 및 요구공학 분석 기법의 단계를 도입하여, 요구사항 품질문서를 도출하였다. 또한, 제시된 프로세스의 단계별 진행을 통해 요구공학이 적용된 프로세스의 효율성 및 디자인의 질적 평가를 통해 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류의 프로세스의 효용성을 제시하고자 하였다.
- 센서 기반 스마트 의류 프로세스의 기본 모형을 통해 단계별 프로세스 모형Ⅰ과 요구공학을 적용한 프로세스 모형 Ⅱ를 도출하고 이를 실증적 수행단계를 거쳐 요구공학 도입의 효율성을 평가하고, 디자인 과정에서의 문제해결 과정을 분석하고자 하였다. 본 실험은 프로세스의 효율성 평가를 위해 단계별 수행 소요시간, 단계 전환 및 세부 전환 행동의 횟수, 디자인 결과물의 질적 효용성 등을 분석하고자 하였으며, 프로세스의 단계별 흐름 및 통합적 사고과정을 분석하여, 요구공학이 적용된 프로세스의 효용성을 입증하고자 하였다.
- 본 연구는 센서기반 스마트의류는 IT 기능과 의류 기능이 결합된 신개념의 의류로 기존의 의류 프로세스와는 다른 프로세스의 적용이 요구되며, 요구공학 기반의 프로세스를 적용 효용성을 입증하였다는 점에 그 의의가 있다. 그러나, 전체적인 의류 개발 프로세스에 적용이 아닌 모형 개발로 인한 한계가 있으므로, 추후 실증적 의류 제작과정이 도입된 프로세스의 개발이 필요할 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는 센서 기반 스마트 의류의 실증적 개발과정을 토대로 기본 프로세스 모형을 도출하였다. 도출된 기본 프로세스 모형을 기반으로 단계를 세분화하여 프로세스 모형Ⅰ을 도출하고, 모형Ⅰ에 요구사항 품질문서 도출 단계를 추가, 프로세스 모형 Ⅱ를 도출하였다.
- 프로세스 모형Ⅰ과 모형 Ⅱ 진행시 기술 분야를 지원하는 기술지원팀과의 의사소통의 횟수를 평가, 비교하여 두 모형의 프로세스 효용성을 평가하고자 하였다. 그 결과, 시스템 레벨 디자인 단계에서는 요구사항 품질 문서 도출을 위해 기술지원팀과의 의사소통 횟수가 증가하는 것으로 나타났으며, 그 외의 전 과정에서는 기술지원팀과의 의사소통 횟수가 크게 감소한 것으로 분석되었다(Table 5).
- 프로세스를 진행함에 있어 프로세스상의 단계별 문제해결에 어려움으로 인해 전 단계로의 전환 행동의 수를 분석함으로써 제안한 두 모형의 프로세스간의 효율성을 분석하고자 하였다. 그 결과, 전 단계에 걸쳐 모형Ⅰ에 비해 모형 Ⅱ에서 단계전환 행동이 감소하였음을 알 수 있었으며, 스마트 의류 디자인 경험의 숙련도가 높을수록 모형 Ⅱ 과정에서의 단계 전환의 감소폭이 큰 것으로 나타났다(Table 3).
제안 방법
- 실증적 프로세스 검증을 거쳐 센서기반 스마트 의류의 프로세스 모형Ⅰ과 요구사항 품질문서 도출 및 평가 결과가 반영된 프로세스 모형 Ⅱ를 개발하였다. 개발된 프로세스의 효용성을 평가하기 위하여, 스마트 의류 개발 경험이 있는 6명의 디자이너를 대상으로 프로세스 모형Ⅰ과 프로세스 모형 Ⅱ를 통하여 센서기반 스마트 의류를 디자인 하도록 하였다. 프로세스 모형Ⅰ의 경우 실증적 검증을 통한 프로세스를 통해 개발된 기초 모형을 세분화하고, 단계화하여 개발하였으며, 프로세스 모형 Ⅱ의 경우 프로세스 모형Ⅰ에 요구공학을 도입한 요구사항 품질문서의 도출단계를 추가하고, 요구사항의 검증을 통해 프로세스를 이어가도록 디자인 되었다.
- 기기팀과의 의사소통 및 개념 요인 구성을 위하여 남성 티셔츠 95사이즈 기본 패턴이 그려진 광목천, 다양한 크기의 센서 모형10개, 모듈 모형10개 및 배터리 모형 6개를 제시하였다. 모듈 모형 및 배터리 모형은 각 성능 및 용량을 기재하여 모듈, 배터리의 개수를 디자인에 맞도록 구성하도록 하였으며, 직물신호선 모형을 제시하여 길이 및 위치를 자유롭게 적용하도록 하였다.
- 본 연구에서는 센서 기반 스마트 의류의 실증적 개발과정을 토대로 기본 프로세스 모형을 도출하였다. 도출된 기본 프로세스 모형을 기반으로 단계를 세분화하여 프로세스 모형Ⅰ을 도출하고, 모형Ⅰ에 요구사항 품질문서 도출 단계를 추가, 프로세스 모형 Ⅱ를 도출하였다. 프로세스 모형Ⅰ은 센서 기반 스마트 의류 개발 단계를 세분화하여 진행, 최종적으로 센서기반 스마트 의류의 디자인 모델을 도출하도록 설계되었으며, 프로세스 모형 Ⅱ는 시스템 레벨 디자인 단계에서 요구사항 품질문서를 도출, 센서기반 스마트 의류의 모형을 도출하고 검증하는 단계를 거친 후, 세부적 디자인 단계를 진행하도록 구성하였다(Fig 1).
- 4). 도출된 요구사항 품질문서는 기술지원팀과의 적합성 평가를 통해 적합성이 입증된 경우에만 다음 단계로 진행, 부적합 평가가 도출된 경우 단계의 처음부터 다시 설계하는 세부 단계를 도입하였다. 즉, 프로세스 모형 Ⅱ는 요구사항 품질문서 도출과정을 통해 센서 기반 스마트 의류 프로세스상에서 가장 문제가 되는 기술 지원팀과의 의사소통을 명확히 함과 동시에 의류제작의 오류를 최소화하도록 설계되었다.
- 두 모형의 프로세스간의 세부 단계별 효율성 평가를 위해, 세부 단계 진행시 문제점 발생으로 인해 전 단계로 전환하는 행동의 수를 분석, 비교하였다. 각 단계마다의 세부 전환행동을 분석한 결과, 통합위치 설계단계 및 통합 모델링 단계에서의 기기의 구성 및 기술요소들이 요구사항 품질문서를 통해 검증되었으므로, 기기구성의 통합적 사고를 통해 세부 단계의 사고과정을 단순화 시킬 수 있어 세부 디자인 전환 행동의 감소율이 높은 것으로 분석된다(Table 4).
- 또한, 각 프로세스 모형으로부터 도출된 센서기반 스마트 의류 모형의 질적 효용성을 평가하기 위하여 전문가 5인의 평가군을 구성하여, 프로세스 모형Ⅰ,Ⅱ를 통해 도출된 최종결과물인 디자인 a,b를 제시하고 질적 효용성 평가를 수행하도록 하였다. 이때, 프로세스 인지에 의한 바이어스를 없애기 위해 디자인 a,b의 프로세스는 블라인드 처리하였다.
- 본 실험에서는 자료를 수집하기 위하여 비디오카메라(SONY HDR-UX)를 통하여 실험 전 과정을 녹화하였으며, 피험자는 디자인 과정에서의 사고 및 행동 변환에 대해 구두 서술을 통해 일련의 과정을 동시조서를 통해 분석하고자 하였다. 또한, 디자인 과정에서 일어나는 디자인 행동들을 분석하기 위해 사후조서 방식을 적용하였다.
- com/anjun/37641). 또한, 망각곡선에 의해 실험을 진행함에도 불구하고, 경험에 의한 바이어스를 고려하여, 피험자 A, D, E는 모형Ⅱ, 모형Ⅰ의 순으로, 피험자 B, C, F는 모형Ⅰ, 모형Ⅱ의 순으로 실험을 진행하였다.
- 기기팀과의 의사소통 및 개념 요인 구성을 위하여 남성 티셔츠 95사이즈 기본 패턴이 그려진 광목천, 다양한 크기의 센서 모형10개, 모듈 모형10개 및 배터리 모형 6개를 제시하였다. 모듈 모형 및 배터리 모형은 각 성능 및 용량을 기재하여 모듈, 배터리의 개수를 디자인에 맞도록 구성하도록 하였으며, 직물신호선 모형을 제시하여 길이 및 위치를 자유롭게 적용하도록 하였다.
- 본 실험에서는 자료를 수집하기 위하여 비디오카메라(SONY HDR-UX)를 통하여 실험 전 과정을 녹화하였으며, 피험자는 디자인 과정에서의 사고 및 행동 변환에 대해 구두 서술을 통해 일련의 과정을 동시조서를 통해 분석하고자 하였다. 또한, 디자인 과정에서 일어나는 디자인 행동들을 분석하기 위해 사후조서 방식을 적용하였다.
- 본 실험은 2012년 08월 01일~09월 15일에 진행되었으며, 피험자들은 편안한 실험환경을 제공받기 위해, 2인 1조(피험자 및 기술지원팀)로 실험실에 입실, 프로세스를 진행하고 디자인을 도출하였다.
- 그 결과, 요구사항 품질문서는 컨셉 및 의류 스케치 등의 의류 제시 요소들과 기능, 구성기기들로 구성된 품질문서와 의류에서의 세부적 기기 위치 및 기기의 상세 스펙이 기재되는 상세 품질문서로 구성되었다. 본 연구에서 제시된 품질문서는 프로세스 모형 Ⅱ를 진행하는데 있어 시스템 레벨디자인 단계에서 개발자에 의해 도출되는 문서로 스마트 의류 개발에 있어 기술요소 및 필수요소들을 기재하고 실행 가능성 평가를 통해 제시되도록 구성하였다(Fig. 5).
- 센서 기반 스마트 의류 프로세스에 적용되는 요구사항 품질문서는 센서기반 스마트 의류 개발 과정의 사례연구 및 스마트 의류의 시스템 레벨 디자인 도입 선행 연구(Lee, 2005; Lee, 2007)를 고찰하여 요구사항 품질문서를 도출하였다. 그 결과, 요구사항 품질문서는 컨셉 및 의류 스케치 등의 의류 제시 요소들과 기능, 구성기기들로 구성된 품질문서와 의류에서의 세부적 기기 위치 및 기기의 상세 스펙이 기재되는 상세 품질문서로 구성되었다.
- 센서 기반 스마트 의류 프로세스의 기본 모형을 통해 단계별 프로세스 모형Ⅰ과 요구공학을 적용한 프로세스 모형 Ⅱ를 도출하고 이를 실증적 수행단계를 거쳐 요구공학 도입의 효율성을 평가하고, 디자인 과정에서의 문제해결 과정을 분석하고자 하였다. 본 실험은 프로세스의 효율성 평가를 위해 단계별 수행 소요시간, 단계 전환 및 세부 전환 행동의 횟수, 디자인 결과물의 질적 효용성 등을 분석하고자 하였으며, 프로세스의 단계별 흐름 및 통합적 사고과정을 분석하여, 요구공학이 적용된 프로세스의 효용성을 입증하고자 하였다.
- 센서기반 스마트 의류 프로세스 모형Ⅰ과 모형 Ⅱ로부터 도출된 센서기반 스마트 의류의 디자인 a와 디자인 b의 센서 및 기기 위치의 적합성, 착용성, 사용성, 요구사항 적합성, 대량생산의 가능성의 5문항에 대하여 평가하였다.
- 센서기반 스마트 의류 프로세스 모형Ⅰ과 모형 Ⅱ의 진행을 위하여, A4용지 및 연필을 기본 자료로 제공하고 각 개발된 프로세스를 따라 자유롭게 진행하도록 하였으며, 모형 Ⅱ 진행시에는 요구사항 품질문서를 도출하고, 이에 따라 진행하도록 하였다.
- 센서기반 스마트 의류의 기본 프로세스 모형을 바탕으로 의복과 기기 분야의 상호작용성, 개발자의 행위의 세부적 단계 분류를 통해 기본 프로세스 모형보다 구체화·세분화된 프로세스 모형으로 제시되었다.
- 이때, 프로세스 인지에 의한 바이어스를 없애기 위해 디자인 a,b의 프로세스는 블라인드 처리하였다. 스마트 의류 모형의 질적 평가를 위해 추출된 문항은 선행연구에서 도출된 항목들(Yook. et al., 2003; Yang. et al., 2003; Cho and Lee. 2008; Gemperle. et al., 1998)에서 센서기반 스마트 의류 모형 평가에 중요시 되는 항목을 추출, 센서 및 기기 위치의 적합성, 착용성, 사용성, 요구사항 적합성, 대량생산의 가능성의 5문항으로 구성하였다. 평가는 각 문항마다 5점 라이커트(Likert) 척도로 평가하도록 하였으며, 각 문항의 평균값을 통해 디자인 a와 디자인 b에 대한 질적 효용성 정도를 제시하였다.
- 스마트 의류의 프로세스 관련 선행연구의 고찰과 센서기반 스마트 의류 개발과정의 단계 분석을 토대로 시스템 레벨 디자인이 포함된 기본적인 프로세스 모형을 제시하였다(Fig 2). 실제 진행된 개발의 순서를 토대로 단계별 기기, 의류, 기기-의류 3부분으로 분류하여 자료를 분석하였으며, 자료의 분석을 통해 개발 방법을 시간 순으로 나열하고 개발자가 나열한 행위분석을 통해 단계별 프로세스를 도출하였다.
- 스마트 의류의 프로세스 관련 선행연구의 고찰과 센서기반 스마트 의류 개발과정의 단계 분석을 토대로 시스템 레벨 디자인이 포함된 기본적인 프로세스 모형을 제시하였다(Fig 2). 실제 진행된 개발의 순서를 토대로 단계별 기기, 의류, 기기-의류 3부분으로 분류하여 자료를 분석하였으며, 자료의 분석을 통해 개발 방법을 시간 순으로 나열하고 개발자가 나열한 행위분석을 통해 단계별 프로세스를 도출하였다.
- 실증적 프로세스 검증을 거쳐 센서기반 스마트 의류의 프로세스 모형Ⅰ과 요구사항 품질문서 도출 및 평가 결과가 반영된 프로세스 모형 Ⅱ를 개발하였다. 개발된 프로세스의 효용성을 평가하기 위하여, 스마트 의류 개발 경험이 있는 6명의 디자이너를 대상으로 프로세스 모형Ⅰ과 프로세스 모형 Ⅱ를 통하여 센서기반 스마트 의류를 디자인 하도록 하였다.
- 도출된 요구사항 품질문서는 기술지원팀과의 적합성 평가를 통해 적합성이 입증된 경우에만 다음 단계로 진행, 부적합 평가가 도출된 경우 단계의 처음부터 다시 설계하는 세부 단계를 도입하였다. 즉, 프로세스 모형 Ⅱ는 요구사항 품질문서 도출과정을 통해 센서 기반 스마트 의류 프로세스상에서 가장 문제가 되는 기술 지원팀과의 의사소통을 명확히 함과 동시에 의류제작의 오류를 최소화하도록 설계되었다. 즉, 센서기반 스마트 의류의 특성인 기능성 및 정확성을 위한 통합적 기술 및 디자인 도출, 검증 단계를 도입함으로써, 센서 기반 스마트 의류의 개발에 있어 오류과정을 줄이고, 소비자 요구에 따른 만족도를 높이는 단계적 프로세스로 도출되었다(Fig 4).
- 참가자 전원이 실질적 디자인 개발 수행을 통해 프로세스 모형Ⅰ과 프로세스 모형 Ⅱ를 진행하도록 하였으며, 이 때 프로세스 모형을 통한 학습효과를 통제하기 위하여 에빙하우스(H.Ebinghaus)의 망각곡선을 근거로 모형Ⅰ과 모형 Ⅱ의 실험기간을 1달 간격으로 수행하였다(http://cafe.naver.com/anjun/37641). 또한, 망각곡선에 의해 실험을 진행함에도 불구하고, 경험에 의한 바이어스를 고려하여, 피험자 A, D, E는 모형Ⅱ, 모형Ⅰ의 순으로, 피험자 B, C, F는 모형Ⅰ, 모형Ⅱ의 순으로 실험을 진행하였다.
- , 1998)에서 센서기반 스마트 의류 모형 평가에 중요시 되는 항목을 추출, 센서 및 기기 위치의 적합성, 착용성, 사용성, 요구사항 적합성, 대량생산의 가능성의 5문항으로 구성하였다. 평가는 각 문항마다 5점 라이커트(Likert) 척도로 평가하도록 하였으며, 각 문항의 평균값을 통해 디자인 a와 디자인 b에 대한 질적 효용성 정도를 제시하였다.
- 도출된 기본 프로세스 모형을 기반으로 단계를 세분화하여 프로세스 모형Ⅰ을 도출하고, 모형Ⅰ에 요구사항 품질문서 도출 단계를 추가, 프로세스 모형 Ⅱ를 도출하였다. 프로세스 모형Ⅰ은 센서 기반 스마트 의류 개발 단계를 세분화하여 진행, 최종적으로 센서기반 스마트 의류의 디자인 모델을 도출하도록 설계되었으며, 프로세스 모형 Ⅱ는 시스템 레벨 디자인 단계에서 요구사항 품질문서를 도출, 센서기반 스마트 의류의 모형을 도출하고 검증하는 단계를 거친 후, 세부적 디자인 단계를 진행하도록 구성하였다(Fig 1).
- 프로세스 모형별 진행 시간의 효율성을 비교하기 위해 다음과 같이 진행 단계에 따른 시간의 경과를 비교 분석하였다. 그 결과, 피험자 모두 시스템 레벨 디자인 단계에서는 프로세스 모형 Ⅱ에서 더 많은 시간이 소요되었으나, 이는 시스템 레벨 디자인에서의 구성 가능성 평가, 의복 내 적합성 평가 등의 단계를 거치면서 기술지원팀과의 의사소통 및 품질 확보를 위한 요구사항 품질문서 도출 및 평가 과정으로 인해, 증가한 시간으로 분석되었다.
- 피험자들의 구두 보고는 프로세스의 행동과정에서의 의미있는 단어를 추출하여 수정, 단계 전환, 세부행동 변환 등의 행동분석을 명확화하였으며, 이를 통해 단계의 전환 및 세부수정행동의 횟수, 프로세스 단계별 시간을 측정, 기술지원팀과의 의사소통 횟수 등을 분석하였다.
대상 데이터
- 기술지원팀은 스마트 의류 개발 경력 3년차 의공학 전공의 대학원생으로 센서 및 모듈과 관련된 IT 기능 및 기기에 대해 디자이너들을 지원하도록 하였다. 기술지원팀은 세부적으로 각 프로세스가 진행되는 동안 디자이너의 생체 신호 측정 모듈과 센서의 성능 및 각 기능의 연결 가능성 등에 대한 문의에 답변, 적합 모듈로의 변경 가능성 등을 지원하도록 하여 스마트 의류의 성능 구현을 돕도록 하였다.
- 제시된 센서기반 스마트 의류의 프로세스의 효율성 평가를 위하여, 스마트 의류 디자인에 대한 1년 이상의 경험자를 대상으로 6명의 피험자를 선정하였다(Table 1). 이때, 센서 기반 스마트 의류디자인 경험자는 수행 경험으로 인해 프로세스의 평가에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 피험자에서 제외하였다.
성능/효과
- 6). A피험자의 경우 디자인 a에 비해 디자인 b가 스펙의 정확성, 구체성 및 내부적 위치의 상세화 등이 이루어져 요구사항 적합도, 상용화 가능성이 향상되었으며, 체결 방법 등이 구체화 되어 착용성 및 사용성이 향상된 의류의 도출이 가능한 것으로 평가되었다. 피험자 B의 경우 디자인 b가 기재된 품질문서의 전극, 신호선 크기 및 위치의 구체화가 디자인 a에 비해 상용화 및 요구사항 적합도 요소에서 높은 평가를 받았다.
- 두 모형의 프로세스간의 세부 단계별 효율성 평가를 위해, 세부 단계 진행시 문제점 발생으로 인해 전 단계로 전환하는 행동의 수를 분석, 비교하였다. 각 단계마다의 세부 전환행동을 분석한 결과, 통합위치 설계단계 및 통합 모델링 단계에서의 기기의 구성 및 기술요소들이 요구사항 품질문서를 통해 검증되었으므로, 기기구성의 통합적 사고를 통해 세부 단계의 사고과정을 단순화 시킬 수 있어 세부 디자인 전환 행동의 감소율이 높은 것으로 분석된다(Table 4). 각 세부단계에서의 사고과정을 살펴보면, 프로세스 모형Ⅰ에서는 의류·기기 분야의 각 분야별 진행되는 과정을 보인 세부행동이 프로세스 모형 Ⅱ에서는 분야간 동시진행이 가능한 프로세스의 진행과정을 보였는데, 이는 요구사항 품질문서를 통해 기술의 요소 및 의류 요소 등을 인지함에 따라 통합적 기기 설계의 사고의 그룹화가 가능하여 세부 단계진행이 통합적으로 이루어짐을 알 수 있었다.
- 각 세부단계에서의 사고과정을 살펴보면, 프로세스 모형Ⅰ에서는 의류·기기 분야의 각 분야별 진행되는 과정을 보인 세부행동이 프로세스 모형 Ⅱ에서는 분야간 동시진행이 가능한 프로세스의 진행과정을 보였는데, 이는 요구사항 품질문서를 통해 기술의 요소 및 의류 요소 등을 인지함에 따라 통합적 기기 설계의 사고의 그룹화가 가능하여 세부 단계진행이 통합적으로 이루어짐을 알 수 있었다.
- 결론적으로, 프로세스 모형 Ⅱ는 요구사항 품질문서를 도출함으로써, 의류디자인 및 기기 구성 단계를 통합적으로 인지함에 따라 진행 시간, 오류횟수의 감소를 가져왔으며, 도출된 디자인 효용성 또한 높았음을 확인할 수 있었다.
- 그 결과, 모든 피험자의 개발물에 있어서 모형Ⅰ을 적용한 결과물인 디자인 a에 비해 모형 Ⅱ를 적용하여 도출한 결과물인 디자인 b가 전문가 평가에서 높은 점수를 받았다(Table 6). 피험자간 디자인 결과물을 비교한 결과, 스마트 의류 디자인 경력이 짧은 피험자에 있어 디자인 a에 비해 디자인 b의 질적 효율성이 상승한 것으로 나타났다.
- 프로세스 모형Ⅰ과 모형 Ⅱ 진행시 기술 분야를 지원하는 기술지원팀과의 의사소통의 횟수를 평가, 비교하여 두 모형의 프로세스 효용성을 평가하고자 하였다. 그 결과, 시스템 레벨 디자인 단계에서는 요구사항 품질 문서 도출을 위해 기술지원팀과의 의사소통 횟수가 증가하는 것으로 나타났으며, 그 외의 전 과정에서는 기술지원팀과의 의사소통 횟수가 크게 감소한 것으로 분석되었다(Table 5). 특히 통합위치 설계단계에서 가장 큰 감소폭을 나타내었으며, 이는 전 단계에서 개발된 요구사항 품질 문서를 통해 센서의 위치 연결 부위 선정 등의 의류 설계의 기반을 잡는 부분에서의 진행이 효율적으로 이루어졌음을 증명하는 것으로 사료된다.
- 센서 기반 스마트 의류 프로세스에 적용되는 요구사항 품질문서는 센서기반 스마트 의류 개발 과정의 사례연구 및 스마트 의류의 시스템 레벨 디자인 도입 선행 연구(Lee, 2005; Lee, 2007)를 고찰하여 요구사항 품질문서를 도출하였다. 그 결과, 요구사항 품질문서는 컨셉 및 의류 스케치 등의 의류 제시 요소들과 기능, 구성기기들로 구성된 품질문서와 의류에서의 세부적 기기 위치 및 기기의 상세 스펙이 기재되는 상세 품질문서로 구성되었다. 본 연구에서 제시된 품질문서는 프로세스 모형 Ⅱ를 진행하는데 있어 시스템 레벨디자인 단계에서 개발자에 의해 도출되는 문서로 스마트 의류 개발에 있어 기술요소 및 필수요소들을 기재하고 실행 가능성 평가를 통해 제시되도록 구성하였다(Fig.
- 프로세스를 진행함에 있어 프로세스상의 단계별 문제해결에 어려움으로 인해 전 단계로의 전환 행동의 수를 분석함으로써 제안한 두 모형의 프로세스간의 효율성을 분석하고자 하였다. 그 결과, 전 단계에 걸쳐 모형Ⅰ에 비해 모형 Ⅱ에서 단계전환 행동이 감소하였음을 알 수 있었으며, 스마트 의류 디자인 경험의 숙련도가 높을수록 모형 Ⅱ 과정에서의 단계 전환의 감소폭이 큰 것으로 나타났다(Table 3). 특히 요구사항 품질문서가 제공된 이후 단계인 통합위치설계단계에서 가장 행동변환의 감소폭이 큰 것으로 나타났다.
- 그 결과, 전 피험자에게서 모형 Ⅱ를 통한 디자인 개발이 모형Ⅰ을 통한 디자인 개발에 비하여 진행 시간이 감소하였으며, 오류 횟수, 디자인 행동변환 및 단계 전환에 있어 디자인 수정 행동이 감소함을 알 수 있었다. 또한, 스마트 의류 프로세스에서 의류외의 센서 및 기기 부분의 적용을 위한 기술지원팀과의 의사소통 횟수에서 큰 감소폭을 나타내어 모형 Ⅱ가 모형Ⅰ에 비해 디자인 프로세스로의 효용성을 갖는 것으로 나타났다.
- 프로세스 모형별 진행 시간의 효율성을 비교하기 위해 다음과 같이 진행 단계에 따른 시간의 경과를 비교 분석하였다. 그 결과, 피험자 모두 시스템 레벨 디자인 단계에서는 프로세스 모형 Ⅱ에서 더 많은 시간이 소요되었으나, 이는 시스템 레벨 디자인에서의 구성 가능성 평가, 의복 내 적합성 평가 등의 단계를 거치면서 기술지원팀과의 의사소통 및 품질 확보를 위한 요구사항 품질문서 도출 및 평가 과정으로 인해, 증가한 시간으로 분석되었다.
- 단계전환 행동 분석결과와 같이 스마트 의류의 경력자일수록 세부행동 전환의 횟수가 모형Ⅰ에 비해 모형Ⅱ에서 크게 감소함을 알 수 있는데, 이는 센서기반 스마트 의류 디자인의 비 숙련가에 비해 요구사항 품질 명세서의 활용 방안 및 평가 반영에 대한 이해도가 높음으로 인해 기인된 결과로 분석된다. 프로세스 상에서의 총 세부전환 횟수를 비교 분석한 결과, 모든 피험자들에게서 모형 Ⅱ의 프로세스가 센서기반 스마트 의류 개발에 있어 효율성을 갖는 것으로 평가되었다.
- 001에서 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 분석되었다 (Table 2). 따라서, 프로세스 모형 Ⅰ에 비해 프로세스 모형 Ⅱ가 스마트 의류 설계에 있어 시간 단축의 효율성을 갖는 것으로 평가될 수 있다.
- 이는 기능 유지 및 제품 생산에 효용성을 갖는 것으로 평가되어 요구사항 적합도 및 상용화 항목에서 높은 평가를 받았다. 또한, 디자인에 있어 착탈의가 편리한 여밈을 적용함으로써 착용성 및 사용성에서 높은 평가를 받았으며, 전극과 신호선의 관계 및 위치를 명확히 구현함으로써, 피험자 E는 디자인 b가 디자인 a에 비해 밀착성을 갖도록 의복을 구성함으로써 센서의 인체 밀착도를 높여 신호의 정확성을 높임으로써, 전극위치의 적합성 및 사용성에서 높은 평가를 받았다. 의류측면에서의 밀착성을 갖는 디자인이 배, 허리 등을 잡아주는 기능을 부여한 것으로 판단, 착용성에서 높은 평가를 받았다.
- 피험자 B의 경우 디자인 b가 기재된 품질문서의 전극, 신호선 크기 및 위치의 구체화가 디자인 a에 비해 상용화 및 요구사항 적합도 요소에서 높은 평가를 받았다. 또한, 모듈의 위치가 작동이 편한 위치로 적용됨에 따라 사용성 및 착용성 항목에서 높게 평가되었다. 피험자 C는 생체 신호 측정을 위해 센서의 밀착성을 고려한 전극부의 입체화와 센서-신호선 및 모듈간의 레이어링의 상세화가 디자인 b가 디자인 a 에 비해 센서위치의 적합성, 사용성, 요구사항 적합도 및 상용화 가능성에서 높은 평가를 받았다.
- 피험자 F의 디자인 b는 호흡 측정의 신호선이 디자인 a에 비해 성능이 유지되는 수준에서 짧게 구현함으로써, 센서를 간소하게 구현하여 의복의 착탈의가 가능한 형태로의 디자인 전환을 보여 센서 위치의 정확성, 착용성, 사용성 및 요구사항의 적합도에서 높은 평가를 받았다. 또한, 센서 및 모듈의 구성 방안 등을 구체적으로 기재함으로써 제품화 과정에 있어서 보다 정확성을 갖으면서도 제작의 과정에 효율성을 갖도록 구성되어 상용화 가능성에서 높은 평가를 받은 것으로 분석된다.
- 그 결과, 전 피험자에게서 모형 Ⅱ를 통한 디자인 개발이 모형Ⅰ을 통한 디자인 개발에 비하여 진행 시간이 감소하였으며, 오류 횟수, 디자인 행동변환 및 단계 전환에 있어 디자인 수정 행동이 감소함을 알 수 있었다. 또한, 스마트 의류 프로세스에서 의류외의 센서 및 기기 부분의 적용을 위한 기술지원팀과의 의사소통 횟수에서 큰 감소폭을 나타내어 모형 Ⅱ가 모형Ⅰ에 비해 디자인 프로세스로의 효용성을 갖는 것으로 나타났다. 최종 개발 결과물에 대한 전문가를 통한 질적 평가에서도 디자인 모형Ⅰ에 비해 디자인 모형 Ⅱ가 센서 및 모듈 위치의 적합성, 스마트 의류의 착용성, 사용성 및 요구사항의 적합성 요인에서 모두 높은 점수를 얻어 프로세스 모형 Ⅱ를 통한 디자인 모형이 더 질적으로 우수한 것으로 평가되었다.
- 이는 스포츠용 스마트 의류 프로세스 효용성 평가에서 나타난 선행연구(Lee, 2007)의 연구 결과와 일치하는 결과이다. 또한, 스포츠 의류 디자인의 경험자가 타 스마트 의류 경험자의 숙련도에 비해 프로세스 진행시간이 짧은 것으로 나타났는데, 이는 센서기반 스마트 의류의 모형이 스포츠용 스마트 의류에서의 기능성, 활동성 및 사용성 등이 고려되어야 하는 의류복종 특성의 유사성에서 기인한 것으로 분석된다. 프로세스 모형Ⅰ과 모형 Ⅱ의 t 검정 결과, 컨셉 세팅 단계를 제외하고 모든 단계에서 유의한 결과를 갖는 것으로 분석되었다.
- 이러한 요구사항의 분석을 통한 요구사항 상세서의 도입은 프로세스 단계에 대해 충실한 기초를 제공할 수 있으며, 관련자들에 의해 동의된 행위를 통하여 정확하고 명확하게 요구사항을 생성함으로써 보다 효율적인 시스템 개발이 가능하다. 또한, 요구 사항의 정확한 분석과 요구사항분석을 통한 제품설계는 제품의 생산과정에서의 비효율적으로 발생되는 비용을 줄일수 있을 뿐 아니라 제품 생산의 효율성 또한 높일 수 있다.
- 의류측면에서의 밀착성을 갖는 디자인이 배, 허리 등을 잡아주는 기능을 부여한 것으로 판단, 착용성에서 높은 평가를 받았다. 또한, 전극 등 스펙의 상세화 및 레이어링의 구체화를 통해 신호정확성, 상용화 가능성 등에서 높은 평가를 받을 수 있었다. 피험자 F의 디자인 b는 호흡 측정의 신호선이 디자인 a에 비해 성능이 유지되는 수준에서 짧게 구현함으로써, 센서를 간소하게 구현하여 의복의 착탈의가 가능한 형태로의 디자인 전환을 보여 센서 위치의 정확성, 착용성, 사용성 및 요구사항의 적합도에서 높은 평가를 받았다.
- 시스템 레벨 디자인 단계에서 요구사항 품질문서의 도출이 스마트 의류설계에 있어 의류 및 기기의 통합적 사고를 가능하게 함으로써 다음단계의 작업효율을 높이는 결과를 가져온 것으로 분석되어, 프로세스 모형 Ⅱ는 통합위치 설계단계에서 작업시간이 크게 감소하는 것으로 나타났다(Table 2). 프로세스 모형 Ⅱ는 시스템 레벨 디자인 단계를 제외한 전 단계에서 진행 시간의 감소를 나타내었으며, 숙련자의 경우 모형Ⅰ에 비해 모형 Ⅱ의 프로세스 진행시 시간의 감소율이 증가하였다.
- 이는 숙련자의 경우 스마트 의류에 대한 이해가 비 숙련자에 비해 높아 모형Ⅰ을 통한 의류 디자인에 비해 모형 Ⅱ를 통한 디자인의 큰 차이를 보이지 않는 것으로 분석된다. 이는 시스템 레벨 디자인 단계에서의 요구사항 품질문서를 도출하고, 프로세스를 수행하는 것이 디자인 경력이 적은 디자이너에게 디자인 도출과정에 있어 명확한 디자인 통합 사고를 가능하게 함으로써 최종 결과물에서의 질적 효용성이 더욱 높아진 것으로 분석된다. 디자인 a와 디자인 b의 t 검정 결과는 아래의 표 6과 같이 센서위치의 적합성 항목을 제외하고 모든 항목에서 유의미한 결과를 갖는 것으로 분석되었다.
- 프로세스 모형Ⅰ과 모형 Ⅱ의 t 검정 결과, 컨셉 세팅 단계를 제외하고 모든 단계에서 유의한 결과를 갖는 것으로 분석되었다. 전체적인 프로세스의 분석결과는 프로세스 모형Ⅰ을 진행하는데 있어 평균 3112.6초 시간이 소요되는 것으로 나타났으며, 프로세스 모형 Ⅱ는 평균 2508.6초의 시간을 소요하는 것으로 나타났다. 이는 t＝6.
- 즉, 프로세스 모형 Ⅱ는 요구사항 품질문서 도출과정을 통해 센서 기반 스마트 의류 프로세스상에서 가장 문제가 되는 기술 지원팀과의 의사소통을 명확히 함과 동시에 의류제작의 오류를 최소화하도록 설계되었다. 즉, 센서기반 스마트 의류의 특성인 기능성 및 정확성을 위한 통합적 기술 및 디자인 도출, 검증 단계를 도입함으로써, 센서 기반 스마트 의류의 개발에 있어 오류과정을 줄이고, 소비자 요구에 따른 만족도를 높이는 단계적 프로세스로 도출되었다(Fig 4).
- 또한, 스마트 의류 프로세스에서 의류외의 센서 및 기기 부분의 적용을 위한 기술지원팀과의 의사소통 횟수에서 큰 감소폭을 나타내어 모형 Ⅱ가 모형Ⅰ에 비해 디자인 프로세스로의 효용성을 갖는 것으로 나타났다. 최종 개발 결과물에 대한 전문가를 통한 질적 평가에서도 디자인 모형Ⅰ에 비해 디자인 모형 Ⅱ가 센서 및 모듈 위치의 적합성, 스마트 의류의 착용성, 사용성 및 요구사항의 적합성 요인에서 모두 높은 점수를 얻어 프로세스 모형 Ⅱ를 통한 디자인 모형이 더 질적으로 우수한 것으로 평가되었다.
- 센서위치의 적합성은 대부분 적용센서가 심박, 호흡 등의 기초 센서로 센서 위치가 동일한 피험자가 많아 유의미한 결과를 보이지 않는 것으로 사료된다. 통합적인 디자인 효용성 분석 결과, 디자인 a는 평균 3.67(S.D.＝0.19), 디자인 b는 평균 4.01(SD ＝0.16)로 나타났다. 이 차이는 디자인 a에 비해 디자인 b가 전반적으로 높은 평가를 받았음을 의미한다.
- 그 결과, 전 단계에 걸쳐 모형Ⅰ에 비해 모형 Ⅱ에서 단계전환 행동이 감소하였음을 알 수 있었으며, 스마트 의류 디자인 경험의 숙련도가 높을수록 모형 Ⅱ 과정에서의 단계 전환의 감소폭이 큰 것으로 나타났다(Table 3). 특히 요구사항 품질문서가 제공된 이후 단계인 통합위치설계단계에서 가장 행동변환의 감소폭이 큰 것으로 나타났다. 이는 요구사항 품질문서를 통해 센서의 종류 및 센서의 위치 등 기술 및 기능 요소가 명확히 규명됨에 따라, 단계별 디자인 프로세스에 있어 의사결정의 번복이 감소함을 의미하는 것으로 프로세스 모형 Ⅱ에서 요구공학 적용 단계의 효율성을 입증하는 단계로 보여 진다.
- 그 결과, 시스템 레벨 디자인 단계에서는 요구사항 품질 문서 도출을 위해 기술지원팀과의 의사소통 횟수가 증가하는 것으로 나타났으며, 그 외의 전 과정에서는 기술지원팀과의 의사소통 횟수가 크게 감소한 것으로 분석되었다(Table 5). 특히 통합위치 설계단계에서 가장 큰 감소폭을 나타내었으며, 이는 전 단계에서 개발된 요구사항 품질 문서를 통해 센서의 위치 연결 부위 선정 등의 의류 설계의 기반을 잡는 부분에서의 진행이 효율적으로 이루어졌음을 증명하는 것으로 사료된다.
- 프로세스 모형 Ⅰ과 Ⅱ를 통해 도출된 디자인 a와 b의 결과를 간단히 고찰하면 모든 피험자에 있어서 프로세스 모형Ⅱ를 통해 도출된 디자인 b가 요구사항 품질문서의 세부 기재 방향에 따라, 센서의 정확도, 센서 모듈간의 세부 결합도, 부자재의 간소화, 스펙의 상세화 등이 이루어져 질적 효용성이 높은 것으로 평가되었다(Fig. 6). A피험자의 경우 디자인 a에 비해 디자인 b가 스펙의 정확성, 구체성 및 내부적 위치의 상세화 등이 이루어져 요구사항 적합도, 상용화 가능성이 향상되었으며, 체결 방법 등이 구체화 되어 착용성 및 사용성이 향상된 의류의 도출이 가능한 것으로 평가되었다.
- 시스템 레벨 디자인 단계에서 요구사항 품질문서의 도출이 스마트 의류설계에 있어 의류 및 기기의 통합적 사고를 가능하게 함으로써 다음단계의 작업효율을 높이는 결과를 가져온 것으로 분석되어, 프로세스 모형 Ⅱ는 통합위치 설계단계에서 작업시간이 크게 감소하는 것으로 나타났다(Table 2). 프로세스 모형 Ⅱ는 시스템 레벨 디자인 단계를 제외한 전 단계에서 진행 시간의 감소를 나타내었으며, 숙련자의 경우 모형Ⅰ에 비해 모형 Ⅱ의 프로세스 진행시 시간의 감소율이 증가하였다. 이 결과는 스마트 의류 디자인 경험이 있는 숙련자의 경우 IT 기기요구사항 품질문서가 도출된 후 의류-기기 설계 및 진행이 비숙련자에 비해 쉽게 진행이 가능하기 때문으로 분석된다.
- 또한, 스포츠 의류 디자인의 경험자가 타 스마트 의류 경험자의 숙련도에 비해 프로세스 진행시간이 짧은 것으로 나타났는데, 이는 센서기반 스마트 의류의 모형이 스포츠용 스마트 의류에서의 기능성, 활동성 및 사용성 등이 고려되어야 하는 의류복종 특성의 유사성에서 기인한 것으로 분석된다. 프로세스 모형Ⅰ과 모형 Ⅱ의 t 검정 결과, 컨셉 세팅 단계를 제외하고 모든 단계에서 유의한 결과를 갖는 것으로 분석되었다. 전체적인 프로세스의 분석결과는 프로세스 모형Ⅰ을 진행하는데 있어 평균 3112.
- 단계전환 행동 분석결과와 같이 스마트 의류의 경력자일수록 세부행동 전환의 횟수가 모형Ⅰ에 비해 모형Ⅱ에서 크게 감소함을 알 수 있는데, 이는 센서기반 스마트 의류 디자인의 비 숙련가에 비해 요구사항 품질 명세서의 활용 방안 및 평가 반영에 대한 이해도가 높음으로 인해 기인된 결과로 분석된다. 프로세스 상에서의 총 세부전환 횟수를 비교 분석한 결과, 모든 피험자들에게서 모형 Ⅱ의 프로세스가 센서기반 스마트 의류 개발에 있어 효율성을 갖는 것으로 평가되었다.
- 또한, 모듈의 위치가 작동이 편한 위치로 적용됨에 따라 사용성 및 착용성 항목에서 높게 평가되었다. 피험자 C는 생체 신호 측정을 위해 센서의 밀착성을 고려한 전극부의 입체화와 센서-신호선 및 모듈간의 레이어링의 상세화가 디자인 b가 디자인 a 에 비해 센서위치의 적합성, 사용성, 요구사항 적합도 및 상용화 가능성에서 높은 평가를 받았다. 피험자 D는 센서와 신호선을 분리한 디자인 a에 비해 센서와 신호선을 분리하지 않아도 기능의 구현이 가능한 디자인으로 변경한 디자인 b가 제작과정의 간소화를 구현한 것으로 평가되었다.
- 피험자 C는 생체 신호 측정을 위해 센서의 밀착성을 고려한 전극부의 입체화와 센서-신호선 및 모듈간의 레이어링의 상세화가 디자인 b가 디자인 a 에 비해 센서위치의 적합성, 사용성, 요구사항 적합도 및 상용화 가능성에서 높은 평가를 받았다. 피험자 D는 센서와 신호선을 분리한 디자인 a에 비해 센서와 신호선을 분리하지 않아도 기능의 구현이 가능한 디자인으로 변경한 디자인 b가 제작과정의 간소화를 구현한 것으로 평가되었다. 이는 기능 유지 및 제품 생산에 효용성을 갖는 것으로 평가되어 요구사항 적합도 및 상용화 항목에서 높은 평가를 받았다.
- 또한, 전극 등 스펙의 상세화 및 레이어링의 구체화를 통해 신호정확성, 상용화 가능성 등에서 높은 평가를 받을 수 있었다. 피험자 F의 디자인 b는 호흡 측정의 신호선이 디자인 a에 비해 성능이 유지되는 수준에서 짧게 구현함으로써, 센서를 간소하게 구현하여 의복의 착탈의가 가능한 형태로의 디자인 전환을 보여 센서 위치의 정확성, 착용성, 사용성 및 요구사항의 적합도에서 높은 평가를 받았다. 또한, 센서 및 모듈의 구성 방안 등을 구체적으로 기재함으로써 제품화 과정에 있어서 보다 정확성을 갖으면서도 제작의 과정에 효율성을 갖도록 구성되어 상용화 가능성에서 높은 평가를 받은 것으로 분석된다.
- 그 결과, 모든 피험자의 개발물에 있어서 모형Ⅰ을 적용한 결과물인 디자인 a에 비해 모형 Ⅱ를 적용하여 도출한 결과물인 디자인 b가 전문가 평가에서 높은 점수를 받았다(Table 6). 피험자간 디자인 결과물을 비교한 결과, 스마트 의류 디자인 경력이 짧은 피험자에 있어 디자인 a에 비해 디자인 b의 질적 효율성이 상승한 것으로 나타났다. 이는 숙련자의 경우 스마트 의류에 대한 이해가 비 숙련자에 비해 높아 모형Ⅰ을 통한 의류 디자인에 비해 모형 Ⅱ를 통한 디자인의 큰 차이를 보이지 않는 것으로 분석된다.
후속연구
- 본 연구는 센서기반 스마트의류는 IT 기능과 의류 기능이 결합된 신개념의 의류로 기존의 의류 프로세스와는 다른 프로세스의 적용이 요구되며, 요구공학 기반의 프로세스를 적용 효용성을 입증하였다는 점에 그 의의가 있다. 그러나, 전체적인 의류 개발 프로세스에 적용이 아닌 모형 개발로 인한 한계가 있으므로, 추후 실증적 의류 제작과정이 도입된 프로세스의 개발이 필요할 것으로 사료된다.
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