본 연구의 목적은 마우스 사용 시 손목터널증후군을 예방할 수 있는 스마트장갑을 연구하는 것이다. 연구에 앞서 손목의 좌·우 움직임은 미세하므로 게이지율(Gauge Factor)이 크고, 이력현상(Hysteresis)이 적은 인장 직물 센서가 필요하다. 만능재료시험기(UTM)를 통해 4가지의 직물을 분석하여 각각의 게이지율을 계산하고, 이력현상도 가장 적은 직물을 선택하였다. 또한, 3가지 부착방법을 아두이노로 분석하여 센서값 변화(△Sensor Value) 값이 큰 방법을 선택하였다. 선택된 직물과 부착방법으로 제작한 프로토타입을 아두이노를 통해 데이터 패턴을 분석하였다. 첫 번째 는 센서 1개(A 센서)로만 파악하는 방법이고, 두 번째로는 센서 2개(A, B 센서)로 파악하는 방법이다. 손목 왼쪽(A 센서), 손목 오른쪽(B 센서) 양쪽에 인장 직물 센서를 부착하고, 손목을 오른쪽으로 꺾을 때 A 센서는 늘어나서 △ Sensor Value 값이 커지고, B 센서는 줄어들어서 △Sensor Value가 작아진다. 반면에 손목을 왼쪽으로 꺾을 때는반대로 패턴이 분석되었다. 본 연구를 통해 손목이 꺾일 시 LED가 켜지는 알고리즘으로 손목터널증후군을 예방하는 스마트장갑을 연구하였고, 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 10명을 대상으로 직접 마우스를 사용하면서 실제 사용 시 문제점을 파악하고 파악된 문제점을 해결하고자 한다.

본 연구의 목적은 직물형 스트레인게이지 센서의 종류와 측정 위치가 호흡 신호 검출 성능에 미치는 영향을 연구 하는 것이다. 본 연구에서는 호흡 신호 측정을 위하여 두 가지 종류의 센서를 구현하고 이를 밴드에 부착하여 호흡 신호를 검출하였다. 20대의 건강한 남성 8명을 대상으로 호흡 측정 밴드 2종을 순차적으로 피험자에게 착용하도록 하였다. 피험자가 편안하게 서 있는 상태에서 분당 15회의 호흡을 동기화시켰다. 30초 동안의 호흡 신호를 측정하고 10초간 휴식을 취하도록 한 후 다시 30초 동안의 호흡 신호를 반복 측정하였다. 측정 위치는 흉부와 복부에서 각각 측정하였다. 또한 동작 상태에서의 호흡 측정 성능을 검증하기 위하여 피험자를 80SPM의 속도로 제자리에서 걷게 하고 이 때의 호흡 신호를 동일한 실험 방법으로 측정하였다. 한편 참조 신호를 획득하기 위해 ‘BIOPAC Systems, Inc.’의 SS5LB를 착용하게 한 후 동시에 측정하였다. 센서의 종류, 측정 위치, 동작 상태의 총 8개 조합의 집단 간 측정 성능의 차이를 검증하기 위해서 SPSS 24.0을 사용하여 Kruskal-Wallis test와 Bonferroni 사후검정을 실행하였다. 또한 센서 종류, 측정 위치, 동작 상태에 따라 각각 차이가 있는지를 분석하기 위해 Wilcoxon test를 실시하였다. 분석 결과 동작 상태와 관계없이 CNT기반의 직물센서를 통해 흉부에서 호흡 신호를 측정 했을 때 호흡 신호 검출 성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 기반으로 향후에는 야외 환경에서 또는 일상 활동 중에도 동작에 방해 없이 다양한 생체신호를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 가슴벨트형 웨어러블 플랫폼을 개발하고자 한다.

Drape is the ability of a fabric to hang in folds when suspended under its own weight as shown in the skirt folds (Sanad, Cassidy, Cheung, & Evans, 2013). Drape characteristics of a fabric is closely related to the physical and mechanical properties including bending rigidity, weight, and shear rigidity of the fabric. Fiber type, yarn structure, fabric weave structure, and finishing methods also affect the fabric drape. Occasionally, fabric drape is subjectively evaluated by the staffs in the case of apparel sectors. Since the staff’s evaluation might involve some degree of inconsistencies, partly due to the personal preference, and fashion trend changes, or lack of reproducibility, many research reports have been published regarding the methods to measure the fabric drape characteristics objectively and accurately. A pioneering method regarding objective tests to measure fabric bending length, as a measure for fabric draping, was developed (Peirce, 1930). Research by Schwarz (1939) showed technical evaluation method for fabrics treated with finishing agents. Chu, Cummings, and Teixeira (1950) developed a drape meter to study the factors affecting the fabric drape, based on an optical system to cast the image of round fabric specimen on the ground glass. Generally accepted test methods have enabled researchers determine the fabric drape with improved reproducibility to mostly acceptable degrees (Cusick, 1968). However, the three dimensional shape of the folded structure often deforms with time or with subtle vibration around the fabric specimen during the drape measurement. Due to the uneven and complex nature of fabrics, the overall shape of the fabric specimen on the drape tester often becomes unstable. Since the fabric drape coefficient is more or less unstable due to the structural or physical factors of fabric specimens, such as bending and shear hysteresis, it is also important to consider the instabilities during the drape measurement procedure. Niwa and Morooka (1976) reported mechanical values contributing to the stability of the drape coefficient, and found that the larger the hysteresis per unit weight in bending deformation of fabric is, the larger the instability of the drape coefficient becomes for the fabric specimens used for men’s suit in the study. There is a need to understand the fundamental mechanisms of how draping may generate pleasing forms. Mizutani, Amano, and Sakaguchi (2005) devised a new apparatus for measuring the changes during the whole process of drape formation, using a type of drape elevator. They considered the generation of nodes and the developing process in relation to the mechanical properties of the fabric specimens. Mah and Song (2010) investigated fabric drape employing three-dimensional body scanning system. Laser scanners, in the system, project a horizontal line of light on the object, moving vertically along the length of the draped specimen. The scanned image can be rotated, resized and sliced. Recently three-dimensional scanning systems saw notable developments in the hardware and computing power. Henry, Krainin, Herbst, Ren, and Fox (2010) relied on depth sensor cameras for dense 3D modeling of indoor environments. RGB-D cameras rely on either structured light patterns combined with stereo sensing, or time-of-flight laser sensing, allowing relatively fast image acquisition, which capture RGB images along with per-pixel depth information. Commercially available RGB-D camera, such as one of the Prime Sense products based on light coding technology of pseudo-random infrared patterns, allows for the frame acquisition rate of 5 to 20 per second, depending on the configuration of the supporting computer system. The acquisition rate seems to be reasonable for the static fabric drape measurement. Therefore, the RGB-D sensor enables relatively rapid acquisition of the three dimensional information of the fabric drape. In this study, an RGB-D sensor was employed for three-dimensional scanning of fabric drape with drape elevator method proposed by Mizutani et al. (2005), and the drape measurement data were compared with the conventional drape test. Fabric specimens including cotton, linen, silk, wool, polyester, and rayon were investigated for the fabric drape and other physical/mechanical parameters. The results from the study suggest that the drape measurement method using the RGB-D sensor allows relatively rapid acquisition of three-dimensional drape information during the formation of fabric drape in the course of measurement process. It is suggested, however, that further in-depth study would be necessary due to the instability of the depth measurement around the sharp edges of the fabric folds. Future application of improved RGB-D sensor system in terms of the depth sensitivity is also suggested for the comparative study of the drape properties of fabrics employing both the RGB-D system and the conventional drape tester.