[논문]LED LIGHTING을 활용한 스포츠 재킷 개발에 관한 연구

박진희; 김주용

doi:10.12940/jfb.2019.23.1.103

[국내논문] LED LIGHTING을 활용한 스포츠 재킷 개발에 관한 연구
A Study on the Development of Sports Jackets Using LED LIGHTING 원문보기

패션비즈니스 = Fashion business, v.23 no.1, 2019년, pp.103 - 115

박진희 (숭실대학교 유기신소재파이버공학과) , 김주용 (숭실대학교 유기신소재파이버공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we provided examples of light emitting diodes (LEDS) in everyday sportswear and confirmed their usefulness to provide functionality, aesthetics, and entertainment. One type of sports jacket and one set of sportswear were designed and manufactured using LEDs and made available to the general public for use in daily life to provide functionality, aesthetics, and entertainment. To generate digital images, a textural design of a circuit image was developed and applied, and the LEDs were placed on the developed textile in an attempt to merge the LEDs with the design. The product was equipped with a tilt sensor and produced a randomly lighted jacket with LEDs that adjusted according to movement. The LEDs turned on in the desired location by lifting the arm during night sports activities. The tricolor of NEO PIXEL LEDs lit randomly and its rhythmical design could be maximized when moving or exercising outdoors, and also for entertainment. The role of creating interest for lively and unexpected pleasures and the aesthetic beauty of LED lights were also obtained. There was no inconvenience or restriction of movement by LEDs or internal structures using the hot-melting technique, and the removable attachment of the device made it easier to wash.

주제어

표/그림 (26)

그림 Figure 1. Visijax LED Cycling Jacket (www.collinsradioactive.com)
그림 Figure 2. LED Turn Signal Bike Jacket (www.designboom.com)
그림 Figure 3. Ski Suit with Solar-Powered Lights (www.dezeen.com)
그림 Figure 4. Zegna Freeway LED Jacket (crunchwear.com)
그림 Figure 5. Cute Circuit Clothing (www.hollywoodreporter.com)
그림 Figure 6. Aurora Dress (www.cutecircuit.com)
그림 Figure 7. Aurora Dress (www.cutecircuit.com)
그림 Figure 8. Galaxy Dress (www.cutecircuit.com)
그림 Figure 9. Aqua Dress (www.cutecircuit.com)
그림 Figure 10. LED-Bracelets (crunchwear.com)
그림 Figure 11. Crafting the Lilypad Arduino (makezine.com)
그림 Figure 12. LED Stage Costumes of the OK Go Rock Band (www.trendygadget.com)
그림 Figure 13. Black_Eyed_Peas OLED Costumes (www.ledinside.com)
그림 Figure 14. Design of Jacket A, B and Leggings
그림 Figure 15. Operating Process for Sports Jackets
그림 Figure 16. Device and Device Case
표 Table 1. Sensor, Battery, LEDs and CPU Specifications
그림 Figure 17. Digital Circuit Image and Development of Textile Design
그림 Figure 19. LED Panel and LED Location of the Right & Left Front and Collar (Jacket A)
그림 Figure 18. Various Colorways of Textile Design(Yellow & Grey, Blue & Sky Blue, Black & White, Pink & Light Grey)
그림 Figure 20. LED Panel Attachment of the Right & Left Front and Collar (Jacket A)
표 Table 2. Jacket Inner Specifications
그림 Figure 21. Device Position and Tilt Sensor Working Part of Jacket A
표 Table 3. LED Lighting Images in the Dark & Bright Environments (Jacket B)
그림 Figure 22. Jacket A, B and Leggings Pants Set Images
표 Table 4. LED Lighting Images in the Dark & Bright Environments (Jacket A)

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

또한 공학 기술의 발달로 패션 제품은 기능적인 측면을 향상시켜 왔을 뿐만 아니라, LED의 적용에서는 광학적인 빛의 변화로 인간의 감정을 자극하고 반응하게 하는 심미적인 감성을 가진 제품으로 즐거움을 제공하고 흥미와 유희성까지 제공 한다는 점에서, 창의성과 독창성을 부여한 고부가가치 제품이 될 수 있다고 본다. 이에 본 연구는 이러한 LED의 기능 성, 심미성, 유희성을 부여하는 점을 활용하여, 일상 스포츠 웨어에서 그 활용 예를 제안하고 유용성을 확인해보고자 하였다.
이에 본 연구에서는, 4차 산업혁명시대에 부응하여, 패션과 공학 기술의 융합을 적극 수용하여 LED를 적용한 기능성과 심미성, 엔터테이닝 기능을 발휘하는 일반인이 활용 가능한 스마트 스포츠웨어를 개발하고 그 실용성을 제안하고자 한다.
이에, 본 연구는 LED를 적용한 패션의 기능성, 심미성, 유희성을 장착한 LED의 장점을 적극 활용하여, 스포츠 레저활동을 즐기는 일반인이 실용 가능한 스마트 스포츠웨어를 개발하여 그 유용성을 제안하고자 한다.
이와 같이, 본 연구는 패션 공학의 관점에서 안전보호라는 기능적인 측면과 함께 유희적 엔터테이닝과 미래적인 디지털 감성의 심미적 기능까지 동시에 가지는 스마트 스포츠 웨어를 제안하는데 의의가 있다.

제안 방법

LED의 기능성, 심미성, 유희성 등을 부여할 수 있는 일반인이 일상에서 사용 가능한 제품으로, 스포츠 활동 시에 착용할 수 있는 스포츠 재킷 1종과 스포츠웨어 1세트를 디자인 하고 제작하였다. 적용 아이템은 겨울철 스키나 스노우보드 활동에 적합한 스포츠 재킷 1종(재킷 A)과 봄가을 스포츠 레저 활동이나 일상생활 중에도 활용할 수 있는 재킷(재킷 B) & 레깅스 세트로 제작하였다.
LED의 기능성, 심미성, 유희성 등을 부여할 수 있는 일반인이 일상에서 사용 가능한 제품으로, 스포츠 활동 시에 착용할 스포츠 재킷 1종과 스포츠웨어 1세트를 디자인하고 제작하였다. 디지털 이미지를 구현할 수 있도록 회로 이미지의 텍스타일 디자인을 개발하여 적용하였으며, 개발한 텍스타일에 LED를 배치하여 융합디자인을 시도하였다.
각 재킷마다 LED를 부착하는 패널은 총 3개로 앞면 오른 쪽, 앞면 왼쪽, 칼라 패널이며 디지털 이미지를 전사한 옥스퍼드 원단에 LED가 부착되는 지점을 선정하여 Figure 19와 같이 위치를 표시하고 제작한 재킷 A, B의 앞쪽과 어깨에서 목 부위에 웰딩 처리하여 부착하였다. Figure 20에 그 결과를 나타내었다.
디지털 이미지를 구현할 수 있도록 회로 이미지의 텍스타일 디자인을 개발하여 적용하였으며, 개발한 텍스타일에 LED 를 배치하여 융합하는 디자인을 시도하였다. 디지털 컨셉을 표현하는 디지털 회로(circuit) 이미지를 모티프로 선정하여, 텍스타일 디자인을 진행했으며, 이를 다양한 컬러웨이 (colorway)로 개발해 보았다.
디지털 이미지를 구현할 수 있도록 회로 이미지의 텍스타일 디자인을 개발하여 적용하였으며, 개발한 텍스타일에 LED 를 배치하여 융합하는 디자인을 시도하였다. 디지털 컨셉을 표현하는 디지털 회로(circuit) 이미지를 모티프로 선정하여, 텍스타일 디자인을 진행했으며, 이를 다양한 컬러웨이 (colorway)로 개발해 보았다.
디지털 이미지를 구현할 수 있도록 회로 이미지의 텍스타일 디자인을 개발하여 적용하였으며, 개발한 텍스타일에 LED 를 배치하여 융합하는 디자인을 시도하였다. 디지털 컨셉을 표현하는 디지털 회로(circuit) 이미지를 모티프로 선정하여, 텍스타일 디자인을 진행했으며, 이를 다양한 컬러웨이 (colorway)로 개발해 보았다. Adobe Illustrator 로 작업한 디자인 이미지와 컬러작업은 Figure 17, Figure18과 같다.
LED 패널의 텍스타일 디자인은 LED가 켜졌을 때 리드미컬한 효과를 주기 위해 좌우 비대칭으로 디자인하였다. 이후에 LED 15개를 전선에 연결한 후, 패널이 부착된 재킷에서 LED 위치에서 펀칭 하여 LED를 위치하고 재킷 안쪽에서 LED와 전선이 보이지 않도록 핫멜팅으로 커버하였다. LED가 연결되는 전선은 하나로 합쳐 케이싱(casing)으로 커버하여 착용이나 움직임에 불편함이 없도록 소매의 솔기에 함께 재봉하여 고정하였다.
적용 아이템은 겨울철 스키나 스노우보드 활동에 적합한 스포츠 재킷 1종(재킷 A)과 봄가을 스포츠 레저 활동이나 일상생활 중에도 활용할 수 있는 재킷(재킷 B) & 레깅스 세트로 제작하였다.
디지털 이미지를 구현할 수 있도록 회로 이미지의 텍스타일 디자인을 개발하여 적용하였으며, 개발한 텍스타일에 LED를 배치하여 융합디자인을 시도하였다. 제품의 디바이스에는 tilt sensor가 내장되어 움직임에 따라 LED를 조절할 수 있는 random lighting jacket을 제작하여, 야간 스포츠 활동 시에 팔을 들어줌으로써 원하는 위치에 LED가 켜짐으로 안전 보호 및 엔터테이닝 기능을 주는 패션 아이템을 개발하였다.
제품의 컨셉은 움직임에 따라 LED를 조절할 수 있는 random lighting jacket으로 야간 스포츠 활동 시에 팔을 들어줌으로써 원하는 위치에 LED가 켜짐으로 안전 및 엔터테 이닝 기능을 주는 패션 아이템을 개발하는 것이다, 제품의 디바이스에는 tilt sensor가 내장되어 오른 팔을 들면 오른쪽 LED가 켜지고, 왼팔을 들면, 왼쪽 전면 LED가 켜지도록 설정하고, 목 부위의 칼라에는 항상 LED가 켜지거나 사용 자의 선택에 따라 LED를 조절할 수 있게 하였다. 움직임을 감지하는 tilt sensor와 MCU, 그리고 각 부위별 LED(각 15 개), 그리고 전력을 공급하는 배터리로 구성된다.
그 소재는 신축성 있는 폴리에스터 저지를 사용하였고 블랙 저지에 LED 디자인을 앞판의 좌, 우 그리고 넥 칼라 위치에 적용하였다. 팬츠는 활동하기 편한 레깅스 원단에 개발한 디지털 회로 이미지의 텍스타일 디자인을 적용하여 전사프린팅 한 후, 7부 레깅스 팬츠로 제작하였다.

대상 데이터

그 소재는 신축성 있는 폴리에스터 저지를 사용하였고 블랙 저지에 LED 디자인을 앞판의 좌, 우 그리고 넥 칼라 위치에 적용하였다. 팬츠는 활동하기 편한 레깅스 원단에 개발한 디지털 회로 이미지의 텍스타일 디자인을 적용하여 전사프린팅 한 후, 7부 레깅스 팬츠로 제작하였다.
제품의 컨셉은 움직임에 따라 LED를 조절할 수 있는 random lighting jacket으로 야간 스포츠 활동 시에 팔을 들어줌으로써 원하는 위치에 LED가 켜짐으로 안전 및 엔터테 이닝 기능을 주는 패션 아이템을 개발하는 것이다, 제품의 디바이스에는 tilt sensor가 내장되어 오른 팔을 들면 오른쪽 LED가 켜지고, 왼팔을 들면, 왼쪽 전면 LED가 켜지도록 설정하고, 목 부위의 칼라에는 항상 LED가 켜지거나 사용 자의 선택에 따라 LED를 조절할 수 있게 하였다. 움직임을 감지하는 tilt sensor와 MCU, 그리고 각 부위별 LED(각 15 개), 그리고 전력을 공급하는 배터리로 구성된다. 작동 과정은 Figure 15와 같다.

성능/효과

엔터테이닝 기능은 앞판의 좌우 패널을 위주로 사용할 수 있었고 좌우 비대칭의 LED 위치 디자인으로 생동감 있고 의외의 즐거움을 주는 흥미를 유발하는 역할도 가능했다. LED를 활용한 유희성은 즐거움과 재미를 주며, LED의 다채로운 빛이 착용자와 관찰자의 감각을 활성화시키면서 기분전환이나 오락의 기능 역시 가능함을 보여주었다. 각 부위별 디바이스는 각각 별도로 조절이 가능하기 때문에 원하지 않는 부분은 디바이스를 꺼두고 필요한 부분만 선택적으로 LED의 기능과 효과를 선택할 수 있었 다.
어두운 환경에서는 보다 강렬하고 강하게 삼색광이 어우러져 엔터테이닝 요소가 재미있게 부각되는 것을 확인할 수 있었다. 기능적으로는 레깅스와 저지 원단을 사용하여 전체적으로 스트레치성이 좋아 운동복에 적합하였고, 야외 스포츠나 운동시 야간에 안전보호의 기능 역시 동시에 수행할 수 있었 다. 야간에 한강 등에서 산책할 경우에는 앞면의 좌우 패널은 마주 오는 자전거나 운동하는 사람, 차량 등의 시인성이나 알람을 줄 수 있고, Table 3 의 칼라이미지를 보면, 칼라 부분의 LED만 사용하여도 뒷사람이나 차량 등으로부터 안전거리를 확보할 수 있어 사고위험을 줄이는 기능을 수행할 수 있었다.
이는 디지털 이미지를 구현할 수 있도록 회로 이미지의 텍스타일 디자인으로 LED를 배치함으로써 융합디 자인을 시도하여 디지털 세계를 구현한 것이다. 또한 좌우 비대칭의 LED 디자인으로, 언밸런스한 NEO PIXEL LED의 삼색광이 랜덤으로 라이팅되면서 신비로운 비대칭 디지털 이미지를 표현해주고 있어서 시각적으로 미래적인 감성을 잘 표현하였다.
또한, 핫멜팅 기법으로 LED와 내부 구조에 의한 움직임의 불편함이나 거부감은 없었으며, 디바이스의 탈부착으로 세탁의 편리성도 이루어졌다. 다만, 소리, 온도, 습도에 따라 변화할 수 있는 LED의 특성을 적용하여 다양한 센서와 함께 LED를 프로그래밍한다면 좀 더 감성적이고 상호 소통하는 패션으로 진화할 수 있으므로, 향후 이러한 후속 개발에 대한 연구가 필요할 것이라 생각된다.
전체적으로 재킷과 레깅스의 착장은 일반인이 스포츠 활동이나 레저를 즐기기에 부담이 없는 디자인으로 NEO PIXEL LED의 삼색광은 랜덤으로 라이팅되어 움직일 때나 야외에서 운동 시에 리드미컬한 디자인을 더욱 극대화시켜 주어 엔터테이닝 기능도 수행할 수 있었다. 생동감 있고 의외의 즐거움을 주는 흥미를 유발하는 역할과 LED광의 언밸런스한 삼색광이 랜덤으로 라이팅되면서 신비로운 비대칭 디지털 이미지를 아름답게 표현해주고 있어서 시각적으로 미래적인 디지털 감성을 잘 표현하였다. 두 재킷 모두 뒷등판이나 뒷면에 LED 패널을 추가하여 디자인한다면, 야간 운동시에 뒷사람이나 주변 자전거나 차량에 좀 더 시인성이 강한 알람의 역할을 수행할 수 있으리라 사료되며 이는 본 연구의 제한점으로, 후속 연구에서는 뒷면에 디자인 적용을 한 제품에 대한 연구가 이루어질 것이다.
심미적인 LED 일렉트로닉 패션의 예로는 Cute Circuit의 예에서 볼 수 있다. 스커트 위에 LED 패널을 부착하여 다양한 화려한 이미지들이 발광하여 다채로운 시각적인 효과를 나타내었으며. 착용자가 직접 발광 패턴을 컨트롤하면서 착용자의 의도를 관찰자에게 소통하려는 시도를 보였다.
기능적으로는 레깅스와 저지 원단을 사용하여 전체적으로 스트레치성이 좋아 운동복에 적합하였고, 야외 스포츠나 운동시 야간에 안전보호의 기능 역시 동시에 수행할 수 있었 다. 야간에 한강 등에서 산책할 경우에는 앞면의 좌우 패널은 마주 오는 자전거나 운동하는 사람, 차량 등의 시인성이나 알람을 줄 수 있고, Table 3 의 칼라이미지를 보면, 칼라 부분의 LED만 사용하여도 뒷사람이나 차량 등으로부터 안전거리를 확보할 수 있어 사고위험을 줄이는 기능을 수행할 수 있었다. 또한 재킷 B의 경우는, 칼라부분의 안쪽에서 스냅으로 탈부착하게 되어 있어서 LED가 필요하지 않은 낮 시간대의 운동 시에는 탈착하여 가볍게 운동할 때 착용이 가능하였다.
어두운 환경에서는 보다 강렬하고 강하게 삼색광이 어우러져 엔터테이닝 요소가 재미있게 부각되는 것을 확인할 수 있었다. 기능적으로는 레깅스와 저지 원단을 사용하여 전체적으로 스트레치성이 좋아 운동복에 적합하였고, 야외 스포츠나 운동시 야간에 안전보호의 기능 역시 동시에 수행할 수 있었 다.
재킷 A, B와 레깅스 착장은 일반인이 스포츠 활동이나 레저를 즐길 때 사용하기에 부담이 없는 디자인으로 적용하였고 NEO PIXEL LED의 빨강, 파랑, 녹색의 삼색광은 랜덤으로 라이팅 되어서 움직일 때나 야외에서 운동 시에 리드미컬한 디자인을 더욱 극대화시켜주어 엔터테이닝 기능도 수행할 수 있었다. 엔터테이닝 기능은 앞판의 좌우 패널을 위주로 사용할 수 있었고 좌우 비대칭의 LED 위치 디자인으로 생동감 있고 의외의 즐거움을 주는 흥미를 유발하는 역할도 가능했다. LED를 활용한 유희성은 즐거움과 재미를 주며, LED의 다채로운 빛이 착용자와 관찰자의 감각을 활성화시키면서 기분전환이나 오락의 기능 역시 가능함을 보여주었다.
재킷 A, B와 레깅스 착장은 일반인이 스포츠 활동이나 레저를 즐길 때 사용하기에 부담이 없는 디자인으로 적용하였고 NEO PIXEL LED의 빨강, 파랑, 녹색의 삼색광은 랜덤으로 라이팅 되어서 움직일 때나 야외에서 운동 시에 리드미컬한 디자인을 더욱 극대화시켜주어 엔터테이닝 기능도 수행할 수 있었다. 엔터테이닝 기능은 앞판의 좌우 패널을 위주로 사용할 수 있었고 좌우 비대칭의 LED 위치 디자인으로 생동감 있고 의외의 즐거움을 주는 흥미를 유발하는 역할도 가능했다.
전체적으로 재킷과 레깅스의 착장은 일반인이 스포츠 활동이나 레저를 즐기기에 부담이 없는 디자인으로 NEO PIXEL LED의 삼색광은 랜덤으로 라이팅되어 움직일 때나 야외에서 운동 시에 리드미컬한 디자인을 더욱 극대화시켜 주어 엔터테이닝 기능도 수행할 수 있었다. 생동감 있고 의외의 즐거움을 주는 흥미를 유발하는 역할과 LED광의 언밸런스한 삼색광이 랜덤으로 라이팅되면서 신비로운 비대칭 디지털 이미지를 아름답게 표현해주고 있어서 시각적으로 미래적인 디지털 감성을 잘 표현하였다.
전체적인 착장 사진은 Figure 22에서와 같이, 재킷 A, B 그리고 레깅스 세트로 스포츠 아웃도어 재킷과 일상 스포츠웨어 및 운동복으로 일반인이 적용할 수 있는 외관을 나타내고 있다. 착용자나 관찰자 모두에게 즐거움과 유쾌함을 부여 해주는 엔터테이닝 기능과 스포츠웨어로서의 안전 기능 및 디지털 컨셉의 회로 이미지가 LED의 광원과 어우러져 미래 적인 아름다움도 보여주었다.

후속연구

또한, 핫멜팅 기법으로 LED와 내부 구조에 의한 움직임의 불편함이나 거부감은 없었으며, 디바이스의 탈부착으로 세탁의 편리성도 이루어졌다. 다만, 소리, 온도, 습도에 따라 변화할 수 있는 LED의 특성을 적용하여 다양한 센서와 함께 LED를 프로그래밍한다면 좀 더 감성적이고 상호 소통하는 패션으로 진화할 수 있으므로, 향후 이러한 후속 개발에 대한 연구가 필요할 것이라 생각된다.
또한 재킷 B의 경우는, 칼라부분의 안쪽에서 스냅으로 탈부착하게 되어 있어서 LED가 필요하지 않은 낮 시간대의 운동 시에는 탈착하여 가볍게 운동할 때 착용이 가능하였다. 두 재킷 모두 뒷 등판이나 뒷면에 LED 패널을 추가하여 디자인한다면, 야간 운동시에 후면의 사람이나 차량에 좀 더 직접적으로 강한 알람의 역할을 수행할 수 있으 리라 사료되며, 이는 본 연구의 제한점이 될 수 있어, 후속 연구에서는 뒷면의 디자인 적용을 한 제품에 대한 연구가 이루어질 것이다. 또한 LED와 전선 부위가 핫멜팅으로 고정되어 있어서 안정감이 있고 전선 또한 케이싱(casing)되어 소매솔기를 따라 재봉하였으므로, 두껍거나 움직임에 불편함을 초래하지는 않았다.
생동감 있고 의외의 즐거움을 주는 흥미를 유발하는 역할과 LED광의 언밸런스한 삼색광이 랜덤으로 라이팅되면서 신비로운 비대칭 디지털 이미지를 아름답게 표현해주고 있어서 시각적으로 미래적인 디지털 감성을 잘 표현하였다. 두 재킷 모두 뒷등판이나 뒷면에 LED 패널을 추가하여 디자인한다면, 야간 운동시에 뒷사람이나 주변 자전거나 차량에 좀 더 시인성이 강한 알람의 역할을 수행할 수 있으리라 사료되며 이는 본 연구의 제한점으로, 후속 연구에서는 뒷면에 디자인 적용을 한 제품에 대한 연구가 이루어질 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	LED의 장점은?	LED는 Light Emitting Diode의 약칭으로 PN접합된 화합물 반도체에 일정방향의 전류를 통하면 빛을 내는 다이오드(Y. Kim, 2010)로 열을 발생시켜 빛을 내지 않고 전기 신호를 빛으로 전환시켜 빛을 발생시키므로 연료소모가 적고 다양한 색의 표현이 가능하여 패션에의 접목에도 유용하다.
	LED란?	LED는 Light Emitting Diode의 약칭으로 PN접합된 화합물 반도체에 일정방향의 전류를 통하면 빛을 내는 다이오드(Y. Kim, 2010)로 열을 발생시켜 빛을 내지 않고 전기 신호를 빛으로 전환시켜 빛을 발생시키므로 연료소모가 적고 다양한 색의 표현이 가능하여 패션에의 접목에도 유용하다.
	LED의 패션사업이 가지는 궁극적 의미는?	현재까지 패션은 기술과의 융합으로 크고 작은 영향을 주고받으며 새로운 변화를 거듭하고 있으며, 향후에도 첨단 기술이 융합된 제품으로 계속 거듭날 것을 전망하고 있다. 또한 공학 기술의 발달로 패션 제품은 기능적인 측면을 향상시켜 왔을 뿐만 아니라, LED의 적용에서는 광학적인 빛의 변화로 인간의 감정을 자극하고 반응하게 하는 심미적인 감성을 가진 제품으로 즐거움을 제공하고 흥미와 유희성까지 제공 한다는 점에서, 창의성과 독창성을 부여한 고부가가치 제품이 될 수 있다고 본다. 이에 본 연구는 이러한 LED의 기능 성, 심미성, 유희성을 부여하는 점을 활용하여, 일상 스포츠 웨어에서 그 활용 예를 제안하고 유용성을 확인해보고자 하였다.

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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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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