초록 ▼

연구의 목적 및 내용
웨어러블 컴퓨터 또는 스마트 의류에 있어서 현재 전기전도성 섬유 등 정보의 전달매체가 전기로만 한정된 연구가 진행되는 추세임. 그러나 실제로 인간이 착용한는 의복에 전기를 전도시키는 것은 유해할 수 있으므로, 전기보다는 빛을 이용해 정보전달 및 가시광성 발광, UV발광을 통한 바이오메디컬 직물을 제작하기 위해 클래드를 제거한 플라스틱 광섬유(POF)를 도입하고, 이를 통해 광발산형 직물 및 스마트 의류를 설계할 수 있는 모델링 기술을 확립하고자 함

연구결과
1) 광전달 모델링 기술

연구의 목적 및 내용
웨어러블 컴퓨터 또는 스마트 의류에 있어서 현재 전기전도성 섬유 등 정보의 전달매체가 전기로만 한정된 연구가 진행되는 추세임. 그러나 실제로 인간이 착용한는 의복에 전기를 전도시키는 것은 유해할 수 있으므로, 전기보다는 빛을 이용해 정보전달 및 가시광성 발광, UV발광을 통한 바이오메디컬 직물을 제작하기 위해 클래드를 제거한 플라스틱 광섬유(POF)를 도입하고, 이를 통해 광발산형 직물 및 스마트 의류를 설계할 수 있는 모델링 기술을 확립하고자 함

연구결과
1) 광전달 모델링 기술
POF 광섬유 한 가닥 내에서의 광전달 거동을 복잡한 미분방정식이 아닌 ray-tracing 기법을 이용하여 간단히 실시간적으로 구현하였음. 구현된 결과를 OpenGL을 이용해 3차원적으로 가상현실을 통해 표현됨

2) 직물 구조 최적화 기술
직물에 포함된 광섬유를 크림프 구조를 가지게 되며 POF는 재질의 특성 상 굽힘
거동이 일반 합성섬유에 비해 자유롭지 못하므로, 평직, 능직, 주자직 등 다양한 직물 구조에서의 POF의 형상 및 빛의 전달 구조를 시뮬레이션할 수 있는 엔진을 구축하였음

3) 인체 맞춤형 스마트 의류 시뮬레이션 및 디자인 기술
POF를 포함하는 광섬유 의복을 아바타에 착용시켰을 때의 형상을 시뮬레이션할 수 있도록 의복 패턴을 디자인하고 최종 의복 형상을 해석할 수 있는 엔진을 완성하였으며, 의복 패턴 데이터를 일부 수집하여 DXF포맷으로 변환 후 DB화하여 빅데이터 형성을 위한 시스템을 구축하였음

연구결과의 활용계획
1) 빛을 이용한 정보전달용 스마트 의류(WiLi-Clothing) 연구
향후 단순히 빛을 발산하는 것뿐만 아니라, 외부 환경에서 입력되는 주변광을 센싱하여 정보를 의복에 전달할 수 있는 스마트 직물 및 의류에 본 연구결과가 응용가능함

2) 3D 모델링 기술 확립
연구과정에서 개발된 렌더링, 의복 시뮬레이션, ray-tracing 기법들은 각각 클래스화되어 있으므로 다른 SW개발 및 연구개발에도 응용가능할 것으로 기대됨

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
Electricity is the only way on which information is carried through in wearable computer research these days. Light can be another medium which can carry information, without any intermediate media between the source and the sensor.

We chose plastic optical fiber (POF) as

Purpose&contents
Electricity is the only way on which information is carried through in wearable computer research these days. Light can be another medium which can carry information, without any intermediate media between the source and the sensor.

We chose plastic optical fiber (POF) as the main material, and removed the claddings to expose the light to the exterior. Also the light path was calculated using ray tracing method and the POF-based garment was designed and imulated in 3D.

Result
1) Modeling of light transfer in POF
Ray-tracing algorithm was applied to track the lights in a single, straight (undeformed) POF. The traced light vectors were displayed in 3D using OpenGL shading language.

2) Optimization of POF based weave structure
The POF is given deformation, I.e. crimp, in the fabric weave structure. Also it is not as freely bended as the conventional synthetic fibers. Therefore we developed a modeling tool to mimic the crimp shape and light transfer mechanism of POF in fabric weave structure.

3) Smart garment design and simulation
Garment simulation engine was developed to simulate the POF-based smart apparel. Some garment patterns were collected and convertes to DXF format, to make a bigdata DB for smart apparels.

Expected Contribution
1) Information carrying smart garment using lihght (WiLi-Clothing)
Not to speak of light actuator, our technology can be used to make a light sensing garment. With the help of WiLi technique, the smart garment would be able to receive information using environmental light.

2) 3D modeling tehcniques
Several core techniques were also acquired in the development process of this research theme, such as 3D rendering, garment simulation, ray-tracing, collision detection, 3D file format conversion, graph structure management and so on.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 11
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 12
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 12
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 13
• 8. 참고문헌 ... 13
• 9. 연구성과 ... 14
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 16
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 16
• 12. 기타사항 ... 16
• 별첨1. 대 표 연 구 성 과 ... 17
• 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 36
• 끝페이지 ... 63