초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
1차년도 연구에서는 사무직 종사자의 나쁜 자세를 감지하여 발생할 수 있는 나쁜 작업 습관을 예측하는 알고리즘을 개발하고 예측된 나쁜 습관을 알려주는 디스플레이에 대한 기본적인 대안을 생성하였다. 높은 비율을 차지하고 있는 사무직 종사자들은 지속적으로 나쁜 자세를 취하면서 안구 및 근골격계 질환에 노출되기 쉽지만, 이를 예측하고 교정하는 시스템은 아직 개발되어있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 작업 유형을 감지하는 프로그램과 거리/압력 센서가 장착된 센싱 의자를 이용하여 작업자의 자세를 추정하는 시스템을

□ 연구의 목적 및 내용
1차년도 연구에서는 사무직 종사자의 나쁜 자세를 감지하여 발생할 수 있는 나쁜 작업 습관을 예측하는 알고리즘을 개발하고 예측된 나쁜 습관을 알려주는 디스플레이에 대한 기본적인 대안을 생성하였다. 높은 비율을 차지하고 있는 사무직 종사자들은 지속적으로 나쁜 자세를 취하면서 안구 및 근골격계 질환에 노출되기 쉽지만, 이를 예측하고 교정하는 시스템은 아직 개발되어있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 작업 유형을 감지하는 프로그램과 거리/압력 센서가 장착된 센싱 의자를 이용하여 작업자의 자세를 추정하는 시스템을 개발하는 것이었다. 본 연구의 목적 달성을 위해, 우선적으로 착좌 작업시 발생할 수 있는 나쁜 자세의 정의를 내리기 위한 Systematic Literature Review (SLR)을 수행하였다. SLR을 통해 각 신체 부위별 근골격계 질환을 유발할 수 있는 나쁜 자세에 대한 이해를 할 수 있게 되었다. 해당 연구에 대한 이해를 바탕으로 나쁜 자세를 감지하는 센싱의자 프로토타입을 제작하였다. 착좌부와 등판에 압력 및 거리 센서를 매립하여 작업자의 자세를 센서 데이터로 변환하여 데이터베이스에 저장하였다. 실험을 통해 실제 정의한 나쁜 자세를 정확하게 구분하는 지를 검증하였다. 검증된 나쁜 자세 시스템을 활용하여 나쁜 습관이 발생하는지를 예측하는 알고리즘을 개발하기 위한 실험을 수행하였다. 실험은만 19~59 연령대의 사람들을 대상으로 수행하였으며, 수집된 데이터를 바탕으로 예측 알고리즘을 개발하고자 하였다. 후속연구의 피드백 디스플레이 개발을 위해 인간공학적 디자인 휴리스틱을 적용한 디자인 대안들을 생성하였고, 디스플레이 디자인 원리에 기반한 사용성 평가 결과를 후속연구에서 활용하고자 하였다. 당해 연도에서 수행한 연구는 기존 작업자들이 취하고 있는 나쁜 자세를 정확하게 감지하여 이를 바탕으로 나쁜 습관을 예측하는 것이며, 이를 통해 추후 작업자의 자세와 행동을 교정하여 안구 및 근골격계 질환을 예방하고 업무 효율을 향상하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

□ 연구결과
1) 사무직 종사자의 나쁜 습관 정의
- 스마트 의자가 감지해야 하는 나쁜 자세 습관에 대한 체계적 문헌 리뷰 논문
2) 나쁜 습관 측정 시스템 개발 및 센서-습관 데이터베이스 구축
- 나쁜 자세 센싱 시스템 개발 및 검증, 센서 시스템 해외학회 발표 (IJIE 2016)
- 센서-자세 습관, 눈깜박임 습관 데이터베이스
3) 나쁜 습관 예측 알고리즘 개발
- 나쁜 습관 (자세 습관 및 눈깜박임 습관) 예측 알고리즘 및 관련 특허
4) 나쁜 습관 개인 알람 디스플레이 개발
- 1차 디스플레이 대안 사용성 평가 결과

□ 연구결과의 활용계획
본 과제의 결과물과 후속연구에서 나오는 디스플레이 결과물을 통합하여 나쁜 습관 감지 및 개인 알람 제공 시스템을 개발할 것이다. 이는 곧 사무직 종사자의 나쁜 습관을 경감하여 근골격계 및 안구 질환을 저감하는 것이 가능할 것으로 예상되며, 대한민국 국민의 건강과 행복 증진에 기여할 것으로 기대된다. 또한, 본 시스템에서 사용한 습관 예측 알고리즘의 경우, 사무 작업시의 습관뿐만 아니라 다양한 인간행동 예측에 응용되어 학문적, 산업적으로 가치가 있다고 판단된다. 예를 들어, 자동차 산업 분야에서 운전자 주행시 안전문제를 일으키는 나쁜 습관을 예측하는 시스템을 개발하는 것에 도움이 될 것으로 판단되며, 이 밖에도 개인 알람 전달 방법 또한 개인 정보의 안전성 확보 및 인간과 기계사이의 커뮤니케이션을 효율적으로 수행하기 위한 이해를 돕는 데 기여할 것으로 기대된다.

( 출처 : 요약문 5p )

Abstract ▼

□ Purpose&contents
In Year 1, we created an algorithm that can predict bad postural behavior, and designed basic alternatives for an alarm display system that can provide information about this predicted bad postural behavior. Though many office workers sit for long periods time, being exposed to

□ Purpose&contents
In Year 1, we created an algorithm that can predict bad postural behavior, and designed basic alternatives for an alarm display system that can provide information about this predicted bad postural behavior. Though many office workers sit for long periods time, being exposed to many eye and musculoskeletal diseases, there is no system in place to predict and help correct this problem. This research sought out to create a system that predicted the user’s posture with the use of a sensing chair equipped with distance and pressure sensors,along with a program that can sense the type of task being done. To accomplish this goal, a Systematic Literature Review (SLR) was first completed in order to define what bad postures could occur during seated tasks. Through the SLR, we gathered information about different negative postures that could possibly lead to musculoskeletal diseases. With this knowledge, we created a chair prototype for the prediction of bad posture. We attached distance and pressures on the back and seat respectively, and concerted the data for collection into the database. Afterwards, we verified that the system could distinguish between the bad postures defined in a previous step. Using the verified bad posture distinguishing system, we began experiments in order to create an algorithm that could predict the occurrence of a bad habit.

The experiment consisted of subjects of age 19-59, and we aimed to invent the algorithm based on the collected data. For the invention of a feedback display for the next year, we applied ergonomic design heuristic to create basic design alternatives and completed a user evaluation for these alternatives, hoping to use these results next year. This year, we have been able to complete the task of creating an algorithm that predicts bad habits based on the postures of present time, and we believe that this research will belp in increasing work efficiency by preventing musculoskeletal diseases and correcting bad postures in workers given day-long seated tasks.

□ Result
1) Defining bad habits of the office worker
- Systematic Literature Review of bad posture habits that the smart chair will need to distinguish
2) Creation of a bad postural habit detection system and sensor-habit database
- Creation and Validation of a bad posture sensing system, Presentation of sensor system at a foreign conference (IJIE 2016)
- Sensor-Posture habit, blinking habit database
3) Development of a bad habit prediction algorithm
- Bad habit (posture and blinking habit) prediction algorithm and related patents
4) Development of a personal alarm display for bad habits
- User evaluation results of the 1st group of display alternatives

□ Expected Contribution
We will create a bad habit detection system and a personal alarm display system with the results of this project and results from future works. These systems are expected to aid in decreasing the office workers’ musculoskeletal and eye diseases caused by seated work conditions, and will support the happiness and health of the Korean citizens in the years to come. Additionally, the developed algorithm that is used in the system will be of use in various fields requiring human behavior prediction. For example, the algorithm may be applied in the automotive field to predict bad behaviors that may cause safety problems in drivers.

Another expected contribution is the use of the knowledge gained in the development of the personal alarm system, in which the human-machine interaction and communication was optimized in order to create a secure system that offered information without disrupting the personal environment.

( 출처 : SUMMARY 6p )

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 10 5. 연구결과의 활용계획 ... 11 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 11 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 12 8. 참고문헌 ... 12 9. 연구성과 ... 13 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 14 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 14 12. 기타사항 ... 14별첨1 ... 15별첨2 ... 20끝페이지 ... 26