[논문]디지털 트랜스포메이션 시대 교통약자를 위한 IoT 스마트 모빌리티 서비스 디자인 개발

이웅희; 김정우

doi:10.7236/jiibc.2021.21.1.163

디지털 트랜스포메이션 시대 교통약자를 위한 IoT 스마트 모빌리티 서비스 디자인 개발
Development of IoT Smart Mobility Service Design for People with Disabilities in the Era of Digital Transformation 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.21 no.1, 2021년, pp.163 - 173

이웅희 (성균관대학교 서비스융합디자인협동과정) , 김정우 (성균관대학교 서비스융합디자인협동과정)

초록
AI-Helper

디지털 트랜스포메이션 시대에 교통약자들은 기술 발전에 따른 혜택을 받지 못한 소외계층으로 남아있다. 교통약자를 위한 전동보조기기는 교통약자들의 이동성을 증진시키지만 현재의 교통 환경에 적합한 서비스를 제공하기에는 부족한 상황이다. 본 논문에서는 기존 전동보조기기를 이용하는 사용자의 경험을 바탕으로 물리적인 거리를 효율적으로 이동하도록 사용자 만족도 조사를 통해 필수요소를 도출하여 IoT 스마트 모빌리티를 개발한다. 이는 사용자 만족도 조사를 통해 수집한 데이터를 기반으로 TF-IFD를 활용한 정량적 분석, QFD를 기반으로 한 정성적 분석을 실시하여 사용자 요구사항의 중요도를 파악한다. 필수 기능을 반영한 IoT 스마트 모빌리티 디자인 결과물 평가는 다양한 분야의 전문가 평가단을 구성하여 사용성 검증을 진행한다. 추후에는 교통약자에게 IoT 스마트 모빌리티를 활용하여 효율적인 공공서비스가 제공될 수 있도록 디자인하여 교통약자의 이동편의성을 증진 및 이동서비스 솔루션을 제공할 수 있는 서비스디자인 연구를 진행할 예정이다.

Abstract ▼ AI-Helper

In the era of digital transformation, the transportation underprivileged remains as an underprivileged class without the benefits of technological advances. Electric assist devices for the People with disability are inadequate to provide services suitable for the current traffic environment, although the mobility of the People with disability is improved. In this paper, we develop IoT smart mobility by deriving essential elements through user satisfaction surveys to efficiently move physical distances based on the experience of users using existing electric assistive devices. Based on the data collected through user satisfaction survey, quantitative analysis using TF-IFD and qualitative analysis based on QFD are performed to determine the importance of user requirements. For the evaluation of IoT smart mobility design results reflecting essential functions, usability verification is conducted by forming an expert evaluation team in various fields. In the future, we plan to conduct a service design study that can improve mobility convenience and provide mobility service solutions by designing to provide efficient public services by utilizing IoT smart mobility to the People with disability.

주제어

표/그림 (11)

표 표 1. 전동보조기기의 기능적 특성 Table 1. Functional characteristics of Electric Assistive Equipment
표 표 2. 사용자들의 전동보조기기 만족도 설문조사 Table 2. Satisfaction survey on electric auxiliary equipment
그림 그림 1. 전동보조기기 사용자 경험맵 Fig. 1. User Experience Map for Electric Assistive Equipment
표 표 3. 사용자 요구사항 분석 Table 3. User requirements analysis
표 표 4. TF-IDF 중요도 파악 Table 4. Identify the importance of TF-IDF
그림 그림 2. QFD 기반 정성적 서비스 분석 Fig. 2. QFD-based qualitative service analysis
그림 그림 3. IoT 스마트 모빌리티 디자인 개발 기술 체계 분석 Fig. 3. Technology system-based design development
그림 그림 4. IoT 스마트 모빌리티 디자인 개발 서비스 체계 Fig. 4. Service system based design development
그림 그림 5. 기술, 서비스 체계 기반 디자인 스케치 Fig. 5. Technical and service system based design sketch
그림 그림 6. 디자인 안에 대한 형태분석 차트 Fig. 6. Morphological chart for concept design
그림 그림 7. 사용자를 위한 IoT 스마트 모빌리티 디자인스케치 Fig. 7. IoT smart mobility prototype for the mobility handicapped

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 논문에서는 교통약자를 위한 IoT 스마트 모빌리티를 개발하기 위하여 교통약자를 대상으로 설문조사를 진행하였다. 사용자들의 기존 전동보조기기 사용 만족도를 조사하여 만족하지 못한다고 답변한 이들을 대상으로 포커스 그룹 인터뷰를 통하여 심층조사하였다.

제안 방법

디지털 기술을 적용한 스마트 모빌리티 사용자들은 개인 라이프스타일에 밀접하게 연관되어 사용할 수 있도록 이해관계자간에 잠재된 요구를 파악하고 새로운 제품-서비스를 제시한다. IoT 스마트 모빌리티 개발을 위하여 사용자 요구사항 분석은 사용자들의 라이프스타일을 고려한 향상된 디지털 기반 제품-서비스를 디자인하기 위하여 아이디어 구체화, 실체화(Embodiment)등의 프로세스를 포함한 리서치 방법, 데이터 분석, 그리고 인터뷰를 진행한다.
정성적 서비스 분석을 진행하기 위하여 사용 프로세스, 기능을 기준으로 분류한 속성들로 QFD를 작성하였고 해당 속성들을 만족시키기 위한 기능을 정의하였다. 그리고 도출된 기능정의를 기반으로 서비스 디자인 검증을 위하여 해당 기능을 수행할 수 있도록 디자인들을 도출하였다. A 컨셉은 IoT 스마트 모빌리티를 활용한 서비스 성을 강화시킨 디자인으로 지형지물 극복 성능과 디지털 플랫폼과 연동성을 확대한 서비스를 제시하였다.
기존의 사용자들이 전동보조기기들을 이용하면서 발생했던 문제점들을 파악하여 디지털 트랜스포메이션 시대에 활용 가능한 사용자 중심 디자인(User-centered Design)을 진행한다. 디지털 기술을 적용한 스마트 모빌리티 사용자들은 개인 라이프스타일에 밀접하게 연관되어 사용할 수 있도록 이해관계자간에 잠재된 요구를 파악하고 새로운 제품-서비스를 제시한다.
본 논문에서는 교통약자를 위한 IoT 스마트 모빌리티를 개발하기 위하여 교통약자를 대상으로 설문조사를 진행하였다. 사용자들의 기존 전동보조기기 사용 만족도를 조사하여 만족하지 못한다고 답변한 이들을 대상으로 포커스 그룹 인터뷰를 통하여 심층조사하였다. 응답 내용을 기술, 서비스 체계에 따라 속성을 분류하고 데이터로 변환하여 정량적 기능 분석을 위해서 TF-IDF 알고리즘을 활용, 사용자들의 요구사항 우선순위를 파악하였다.
설문조사 결과를 바탕으로 수행한 인터뷰는 실제 전동보조기기를 이용하는 사용자들을 대상으로 사용성 분석을 진행하였다. 심층적인 인터뷰는 설문조사에서 현재 전동보조기기의 만족도가 낮은 사람들을 대상으로 면밀한 분석을 위하여 포커스 그룹 인터뷰를 실시하였다.
설문조사 결과를 바탕으로 수행한 인터뷰는 실제 전동보조기기를 이용하는 사용자들을 대상으로 사용성 분석을 진행하였다. 심층적인 인터뷰는 설문조사에서 현재 전동보조기기의 만족도가 낮은 사람들을 대상으로 면밀한 분석을 위하여 포커스 그룹 인터뷰를 실시하였다. 인터뷰 질문들은 참여자들의 전동보조기기 사용경험을 이야기하고 각자의 환경에서 발생할 수 있는 어려움을 파악하였다.
사용자 요구사항 분석은 정성적, 정량적으로 파악하여 명확하게 분석된 데이터들을 IoT 스마트 모빌리티 디자인 개발에 반영하여 수행하였다. 요양보호사, IoT관련 전문가, 재활보조공학사, 기계공학자, 그리고 IT전공자 등 8명의 전문가들의 자문을 통해서 최종 선택된 디자인 안에 대하여 사용성 개선 여부를 검증한다.
사용자들의 기존 전동보조기기 사용 만족도를 조사하여 만족하지 못한다고 답변한 이들을 대상으로 포커스 그룹 인터뷰를 통하여 심층조사하였다. 응답 내용을 기술, 서비스 체계에 따라 속성을 분류하고 데이터로 변환하여 정량적 기능 분석을 위해서 TF-IDF 알고리즘을 활용, 사용자들의 요구사항 우선순위를 파악하였다. 정성적 서비스 분석을 진행하기 위하여 사용 프로세스, 기능을 기준으로 분류한 속성들로 QFD를 작성하였고 해당 속성들을 만족시키기 위한 기능을 정의하였다.
정량적, 정성적 사용자 요구사항 분석 내용을 기반으로 IoT 스마트 모빌리티 디자인 개발을 진행한다. 스마트 모빌리티의 성능을 향상시키기 위하여 기술체계에 따라 기능들을 정의하였고 기존의 전동보조기기에서 관련 기능을 찾을 수 있으나 성능이 부족하여 보완되어야 하는 문제 사항들을 그림 3과 같이 정리하였다.
응답 내용을 기술, 서비스 체계에 따라 속성을 분류하고 데이터로 변환하여 정량적 기능 분석을 위해서 TF-IDF 알고리즘을 활용, 사용자들의 요구사항 우선순위를 파악하였다. 정성적 서비스 분석을 진행하기 위하여 사용 프로세스, 기능을 기준으로 분류한 속성들로 QFD를 작성하였고 해당 속성들을 만족시키기 위한 기능을 정의하였다. 그리고 도출된 기능정의를 기반으로 서비스 디자인 검증을 위하여 해당 기능을 수행할 수 있도록 디자인들을 도출하였다.
C 컨셉은 선회, 수평 이동성능을 강화시키기 위하여 구형 바퀴를 채택하였고 편의 성능을 위하여 가림막을 설치하였다. 현장에서 필수적으로 반영해야 되는 요소들을 추가하기 위하여 경험이 풍부한 전문가들로 구성된 평가단으로 디자인에 대한 평가를 진행하였다. 전문가의 의견으로 기능 대비 경제성, 효율성 그리고 범용성 등의 측면에서 A 컨셉이 우수하다는 종합적인 의견을 반영하여 최종 디자인 안으로 채택하였다.

대상 데이터

설문조사는 노인종합복지회관, 장애인 종합복지관을 이용하는 사용자 78명, 보호자 44명, 그리고 요양보호사 32명 등 총 154명을 대상으로 설문조사를 진행하였고 중복되거나 비슷한 의미를 나타내는 답변들을 분류하여 통합하였다. 그 중 대표적인 설문결과를 추출하여 표 2와 같이 내용을 정리하였다.

데이터처리

그 내용을 바탕으로 개선된 전동보조기기가 갖추어야 할 기능이 어떤 것인지를 정의하기 위하여 품질기능전개(Quality Function Deployment, QFD)를 작성하였다. 전동보조기기를 이용하는 과정을 따라 기존 전동보조기기의 기술과 서비스 측면에서의 정성적 분석을 실시하였다. 그 결과는 그림 2와 같이 결과를 도출하였다.

이론/모형

tf를 구하는 방식은 여러 가지가 있지만 문서 내에 특정 단어가 지나치게 많이 나오는 경우, 제대로 된 tf값을구할 수 없으므로 이를 방지하기 위하여 log-scale 빈도 방식을 사용하였다. idf (Inverse Document Frequency)는 문서 빈도의 역수이다.
교통약자들의 요구사항들은 1차 설문조사, 2차 인터뷰 결과를 분석하고 핵심어를 추출하여 교통약자 요구사항들의 중요도를 도출하기 위해 텍스트마이닝 기법 중 하나인 TF-IDF (Term Frequency–Inverse Document Frequency) 알고리즘을 이용하여 데이터 분석을 실시하였다

성능/효과

그리고 도출된 기능정의를 기반으로 서비스 디자인 검증을 위하여 해당 기능을 수행할 수 있도록 디자인들을 도출하였다. A 컨셉은 IoT 스마트 모빌리티를 활용한 서비스 성을 강화시킨 디자인으로 지형지물 극복 성능과 디지털 플랫폼과 연동성을 확대한 서비스를 제시하였다. B 컨셉은 스포츠 휠체어의 캠버의 디자인을 차용하여 직진성, 조작성, 그리고 안정성을 향상시켰다.
A 컨셉은 IoT 스마트 모빌리티를 활용한 서비스 성을 강화시킨 디자인으로 지형지물 극복 성능과 디지털 플랫폼과 연동성을 확대한 서비스를 제시하였다. B 컨셉은 스포츠 휠체어의 캠버의 디자인을 차용하여 직진성, 조작성, 그리고 안정성을 향상시켰다. C 컨셉은 선회, 수평 이동성능을 강화시키기 위하여 구형 바퀴를 채택하였고 편의 성능을 위하여 가림막을 설치하였다.
변화의 중심에는 미래기술을 활용하여 최적화된 이동수단의 패러다임을 제시하기 위하여 노력하고 있는 현실이다. 이동수단의 패러다임은 공공성을 강조했던 과거에서 개인에게 최적화된 이동서비스를 제공하는 방향으로 발전하였고, 서비스를 이용하는 주체에게 큰 편리함을 주고 있다. 하지만 현재의 교통환경에서는 서비스의 혜택을 누리지 못하는 소외계층인 교통약자들이 지속적으로 존재하면서 소외 계층이 최소화될 수 있도록 서비스 디자인이 필요한 상황이다.
현장에서 필수적으로 반영해야 되는 요소들을 추가하기 위하여 경험이 풍부한 전문가들로 구성된 평가단으로 디자인에 대한 평가를 진행하였다. 전문가의 의견으로 기능 대비 경제성, 효율성 그리고 범용성 등의 측면에서 A 컨셉이 우수하다는 종합적인 의견을 반영하여 최종 디자인 안으로 채택하였다. 다만, 새로 디자인된 IoT 스마트 모빌리티의 기능을 활용하기 위한 소프트웨어 펌웨어 개발, 실시간 콘텐츠 제공에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

후속연구

전문가의 의견으로 기능 대비 경제성, 효율성 그리고 범용성 등의 측면에서 A 컨셉이 우수하다는 종합적인 의견을 반영하여 최종 디자인 안으로 채택하였다. 다만, 새로 디자인된 IoT 스마트 모빌리티의 기능을 활용하기 위한 소프트웨어 펌웨어 개발, 실시간 콘텐츠 제공에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다. 후속 연구는 IoT 스마트 모빌리티를 활용한 스마트 환경에 적용할 수 있는 공공서비스 제공으로 교통약자를 위한 통합형 솔루션을 제시함으로써 교통약자의 이동편의성을 증진시키는데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.
다만, 새로 디자인된 IoT 스마트 모빌리티의 기능을 활용하기 위한 소프트웨어 펌웨어 개발, 실시간 콘텐츠 제공에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다. 후속 연구는 IoT 스마트 모빌리티를 활용한 스마트 환경에 적용할 수 있는 공공서비스 제공으로 교통약자를 위한 통합형 솔루션을 제시함으로써 교통약자의 이동편의성을 증진시키는데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.

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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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