[논문]사용자 경험 중심의 섬유일체형 온도조절 스마트재킷 개발과 착용성 평가

김사름; 노정심; 이은영

doi:10.5805/sfti.2016.18.3.363

사용자 경험 중심의 섬유일체형 온도조절 스마트재킷 개발과 착용성 평가
Development and Wearability Evaluation of All-Fabric Integrated Smart Jacket for a Temperature-regulating System Based on User Experience Design 원문보기

Fashion & textile research journal = 한국의류산업학회지, v.18 no.3, 2016년, pp.363 - 373

김사름 (에스원텍스타일) , 노정심 (상명대학교 의류학과) , 이은영 (조선대학교 IT융합신기술연구센터)

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to develop an all-fabric integrated smart jacket in order to create a temperature-regulating system based on a user experience design. For this research, previous research technologies of a textile switch interface and a temperature-regulating system were utilized and a unifying technology for the all-fabric integrated smart jacket was developed which can provide the appropriate temperature environments to the human body. A self-heating textile was applied at the areas of the back and hood in the final tested jacket, and an embroidery circuit was developed in the form of a rectangle in the back and in both ears of the hood, taking into account the pattern of the jacket part where it was be applied and the embroidery production method. The textile switch interface was designed in a three-layer structure: an embroidery circuit line in a conductive yarn, an interval material, and a conductive sensing material, and it was made to work with the input and output sensors through the multiple input method. After the all-fabric integrated smart jacket was produced according to the pattern, all of the textile band lines for transmission were gathered and connected with a miniature module for controlling temperature and then integrated into the inside of the left chest pocket of the jacket. After the users put on this jacket, they were asked to assess the wearing satisfaction. Most of them reported a very low level of irritation and discomfort and said that the jacket was as comfortable as everyday clothing.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구에서는 사용자 경험 디자인에 중점을 두고 착용과 활용 편의성을 생각하여 텍스타일 스위치로 조절하는 섬유일체형의 온도조절 스마트 재킷을 개발하고자 하였다. 이를 위해 텍스타일 터치 센서와 섬유일체형의 온도조절 시스템의 선행 연구 기술을 활용해 섬유일체화 통합 기술을 개발하여 인체에 쾌적한 온도환경을 제공해 줄 수 있는 섬유일체형 온도조절 재킷을 개발하였다.

제안 방법

이를 위해 텍스타일 터치 센서와 섬유일체형의 온도조절 시스템의 선행 연구 기술을 활용해 섬유일체화 통합 기술을 개발하여 인체에 쾌적한 온도환경을 제공해 줄 수 있는 섬유일체형 온도조절 재킷을 개발하였다. 내구성 평가를 위해 개발한 섬유일체형 온도조절 스마트재킷에 사용된 발열 텍스타일, 전송용 섬유밴드, 그리고 텍스타일 스위치에 대한 세탁 내구성 평가를 실시하였고, 실험복에 대한 착용성 평가를 통해 적합성을 검증하였다. 본 연구에서 제안한 섬유일체형 온도조절 재킷의 설계 및 내구성, 착용성 평가 결과는 다음과 같다.
본 연구에서는 사용자 경험 디자인에 중점을 두고 착용과 활용 편의성을 생각하여 텍스타일 스위치로 조절하는 섬유일체형의 온도조절 스마트 재킷을 개발하고자 하였다. 이를 위해 텍스타일 터치 센서와 섬유일체형의 온도조절 시스템의 선행 연구 기술을 활용해 섬유일체화 통합 기술을 개발하여 인체에 쾌적한 온도환경을 제공해 줄 수 있는 섬유일체형 온도조절 재킷을 개발하였다. 내구성 평가를 위해 개발한 섬유일체형 온도조절 스마트재킷에 사용된 발열 텍스타일, 전송용 섬유밴드, 그리고 텍스타일 스위치에 대한 세탁 내구성 평가를 실시하였고, 실험복에 대한 착용성 평가를 통해 적합성을 검증하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 개발한 섬유일체형 온도조절 스마트재킷 3가지 프로토타입 중에서 가장 적합하다고 판단된 프로토타입을 최종 실험복으로 선정하고 이에 대한 착용성 평가를 실시하였다. 개발한 섬유일체형 온도조절 스마트재킷의 심리적, 물리적 착용 만족도를 평가하기 위해 평가지는 웨어러블 컴퓨터 분야에서 대표적으로 사용되는 Knight et al.
착용성 평가는 2015년 3월에서 10월까지 이루어졌으며 평가에 대한 이해도를 높이기 위해 의류학 혹은 인터페이스 디자인 전공자들로 피험자를 한정시켰다. 피험자 43명(남성: 22명, 여성: 21명)은 개발된 섬유일체형 온도조절 스마트재킷 실험복을 30분 이상 착장한 뒤, 감정, 부착성, 유해성, 인지적 변화, 동작성, 불안감의 측면에서 얼마만큼 만족하는지에 대한 문항을 피험자 스스로 평가하였다.
착용성 평가는 2015년 3월에서 10월까지 이루어졌으며 평가에 대한 이해도를 높이기 위해 의류학 혹은 인터페이스 디자인 전공자들로 피험자를 한정시켰다. 피험자 43명(남성: 22명, 여성: 21명)은 개발된 섬유일체형 온도조절 스마트재킷 실험복을 30분 이상 착장한 뒤, 감정, 부착성, 유해성, 인지적 변화, 동작성, 불안감의 측면에서 얼마만큼 만족하는지에 대한 문항을 피험자 스스로 평가하였다. 착용성 평가 자료 분석은 SPSS 22.

데이터처리

피험자 43명(남성: 22명, 여성: 21명)은 개발된 섬유일체형 온도조절 스마트재킷 실험복을 30분 이상 착장한 뒤, 감정, 부착성, 유해성, 인지적 변화, 동작성, 불안감의 측면에서 얼마만큼 만족하는지에 대한 문항을 피험자 스스로 평가하였다. 착용성 평가 자료 분석은 SPSS 22.0 for Windows를 사용하였으며, 각 문항에 대한 평가 점수의 평균 및 표준편차를 통해서 각 평가항목에 대한 편안함을 분석하였다.

이론/모형

본 연구에서는 개발한 섬유일체형 온도조절 스마트재킷 3가지 프로토타입 중에서 가장 적합하다고 판단된 프로토타입을 최종 실험복으로 선정하고 이에 대한 착용성 평가를 실시하였다. 개발한 섬유일체형 온도조절 스마트재킷의 심리적, 물리적 착용 만족도를 평가하기 위해 평가지는 웨어러블 컴퓨터 분야에서 대표적으로 사용되는 Knight et al.(2002)이 제안한 웨어러블 컴퓨팅 시스템의 편안함 평가 척도(Comfort Rating Scale)를 사용하였다. 평가 항목은 감정(Emotion), 부착성 (Attachment), 유해성(Harm), 인지적 변화(Perceived change), 동작성(Movement), 불안감(Anxiety)에 대한 6가지 항목으로 구성되었다.
섬유일체형 온도조절 스마트재킷을 위한 텍스타일 스위치는 다중입력센싱방식(Multi-point sensing)으로 설계되었다(Fig. 3). 다중입력방식의 텍스타일 스위치는 각 스위치 버튼이 터치되지 않을 때에는 마이컴(Micom)에 모든 입력이 Low 상태이고 버튼을 터치했을 때 눌려진 버튼부가 High로 입력되어 신호를 감지하고 눌려진 버튼에 설정된 기능을 수행하게 된다.

성능/효과

발열 텍스타일과 전송용 섬유밴드는 세탁 전과 20회 세탁 후에 사용된 모든 시료에서 저항에 차이가 없었고, 발열 텍스타일과 전송용 섬유밴드는 20회 세탁 후에도 안정적인 전기적 성능을 유지할 수 있는 것으로 나타났다. 텍스타일 스위치의 세탁 내구성 평가는 20회 세탁 후에 텍스타일 스위치 동작성능 평가를 통해 검증하였는데, 보통 누르는 압력세기(100gF)에서 4개 텍스타일 스위치 버튼 각각 1000회 반복 테스트를 실시한 결과 100% 성공하는 것으로 나타났다.
의류학과 인터페이스 디자인 전공자들로 한정된 피험자들은 총 6가지의 평가항목 가운데 유해성, 인지적 변화, 동작성, 불안감 측면에서는 불편함의 정도가 Low 수준에 해당하는 것으로 나타났으며, 감정, 부착성 측면에서는 Moderate 수준에 해당하는 것으로 나타났다. 이는 실험복이 기존 온도조절 스마트의류와 달리 섬유일체형으로 시스템과 발열 부위 모두 제작하여 인체가 느끼는 불편함과 이질감을 느끼는 수준이 낮으며, 대체적으로 일상복과 같은 착용감을 느껴 전체적으로 그 적합성이 확인되었다.

후속연구

현재 온도조절 스마트재킷에 대한 연구는 계속적으로 이루어지고 있으며 보다 사용자의 편의를 위해 많은 연구들이 진행되고 있다. 실제 소비자들이 입기 편한 사용자 경험을 중심으로 설계된 스마트 텍스타일 시스템의 통합과 의류에 대한 지속적인 후속연구가 이루어지고 발전된다면, 소비자들을 위한 온도조절 스마트 의류 시장의 성장 발전과 유용함을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
또한 웨어러블 스마트웨어 시스템에 관한 정밀한 평가를 위해 온도조절 시스템에 대한 평가도 필요하다. 특히 섬유일체형 온도조절 스마트재킷은 사용자 편의를 위해 개발된 모바일 앱과 텍스타일 스위치 인터페이스들에 대한 사용자 평가가 향후 이루어져야 할 것으로 사료된다. 현재 온도조절 스마트재킷에 대한 연구는 계속적으로 이루어지고 있으며 보다 사용자의 편의를 위해 많은 연구들이 진행되고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	웨어러블 스마트웨어 시스템이란 무엇인가?	모든 스마트 제품의 목표는 사용자가 더 쉽고, 더 안전하고, 더 편안하게 살 수 있도록 하는 데 있다. 웨어러블 스마트웨어 시스템(Wearable smart clothing system)은 텍스타일과 패션 디자인과 전자분야가 결합된 기술로, 사용자의 환경이나 상태를 모니터링하여 사용자에게 가장 편안하고 적합한 환경을 제공하기 위해 발전되어 왔다. 개인의 생체신호를 시각화하여 즉각적인 확인을 가능하게 하거나 의료적으로 위급한 상황에서 요구되는 적극적이고 능동적인 도움을 주는 등(Linz et al.
	스마트웨어 시스템은 일반적으로 어떻게 구성되는가?	스마트웨어 시스템은 일반적으로 센서(Sensor), 액츄에이터 (Actuator), 그리고 구동(controller)시스템으로 구성된다. 스마트 웨어 시스템이 사용자에게 좋은 경험을 제공하는 제품으로 발전되기 위해서는 우선 착용에 불편함이 없고 사용에 있어 내구성을 갖추어야 한다.
	스마트 웨어 시스템의 착용성 및 내구성 향상을 위하여 어떠한 연구들이 진행되고 있는가?	스마트 웨어 시스템이 사용자에게 좋은 경험을 제공하는 제품으로 발전되기 위해서는 우선 착용에 불편함이 없고 사용에 있어 내구성을 갖추어야 한다. 이를 위해 최근에는 센서와 액추에이터 시스템을 전기도성 섬유로 제작하여 섬유 일체화(All-fabric integration)하는 방향으로 연구들이 진행되고 있다(Kirstein, 2013). 최근 스포츠 레저 인구 증가와 더불어 지구 날씨 환경 변화에 따른 한파와 폭염 등에 대비하여 적절한 의복온도환경을 지속적으로 제공할 수 있는 의류에 대한 필요성이 확대되고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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