PUKYONG

노인 낙상사고에 대비한 스마트 지팡이 디자인 개발에 관한 연구

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Alternative Title
A Study on the Development of Smart Stick Design in preparation for Falling Accidents for Older Adults
Abstract
의학기술이 발전하면서 인간의 수명은 증가되고 있다. 건강한 고령자의 삶을 위한 다양한 정책과 시도가 많이 진행되면서, 노환으로 인한 정신적, 신체적 인지장애를 겪는 대상을 위한 안정과 건강관리를 위한 디바이스의 개발필요성이 갈수록 증대되고 있다. 이는 다양한 복지기구의 개발에 대한 수요를 확인하면서, 특히 보행과 관련된 보조기기의 필요성이 인지된다. 본 연구는 고령자의 보행을 도와주는지팡이로써, 고령자가 노환 등으로 겪을 수 있는 신체적 위험과 정신적 혼란을 최소화하면서 여기에 IT기술을 융합한 복합적인 기능의 스마트 지팡이를 개발하는 과정에 대한 연구를 목적으로 한다. 기본적인 기능인 보행 보조기능을 중심으로 모바일 어플과 연계하여 다양한 기능을 구현할 수 있는 목적을 가지고 있다.

경험디자인은 이제 전 산업의 영역에서 활발하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 특히, 노인 사용자들의 안전과 연계되어 발생할 수 있는 다양한 위험에 대한 문제를 사례분석을 통해 도출하고, 아울러 제품에 다양한 스마트 기능을 부여함으로써 건강관리 및 운동정보에 대한 데이터를 측정하는 것을 주요한 기능으로 하고 있다. 이를 위해 사용자 중심이 되는 디자인방법과 제품, IT기술을 하나로 연계하는 개발프로세스에 대한 사전인식과 시스템을 함께 개발하는 통합적인 개발을 목표로 했다. 제품디자인과 서비스, 시스템이 결합한 PSSD(Product Service System Design)을 통해 고령자에게는 Smart Health Care System을 제공하고, 향후 초고령화 사회를 대비하여 중장년층에게도 적용가능한 다양한 정보데이터를 수집하여 제공하는 콘텐츠로의 확대도 가능하다. 본 연구를 통해 IT기술이 융합되는 보행보조용 지팡이 프레임워크 기술개발을 하고, 이것이 이후 고령자를 대상으로 하는 IT관련 제품개발연구에 있어 기초적인 자료를 제공할 수 있는 데 도움이 된다고 생각했다. 기술적 측면에서는 이렇게 수집된 Big Data를 기초로 하여 다양한 이후 서비스를 제공할 수 있는 토대를 마련한다는 데서 의미를 찾을 수 있고, 이런 니즈에 의한 제품개발은 소재, 구조에 있어서 다양한 응용기술의 확보가 가능하다는 점에서도 연구의 가치가 있다.

서론 부분은 연구의 배경이 되는 고령층의 현황과 관련개발 기술의 수준 및 시장동향 등에 대한 내용을 기술했다. 다양한 선행연구를 통한 본 연구문제의 타당성 있는 논리를 확보하려 노력했다. 연구필요성 및 목적에 대해서는 데스크리서치 및 문헌조사를 통해 타당성을 피력했고, 전체 연구모형을 통해 연구흐름과 방법 등을 기술했다. 또한, 연구 전반에 걸쳐 사용된 연구대상, 연구방법, 분석도구가 어떤 식으로 활용되었는지에 대한 내역일 기술했다. 그리고, 많은 사례분석을 통해 고령층의 위기상황에 대한 다양한 범례와 IT기술의 적용범위, 사회, 경제, 문화적인 측면에서 연구의 목적을 나타냈다.

본론 부분은 연구도구에 해당되는 고령층의 현황과 특징에 대한 선행연구를 정리함으로써 연구의 목적과 내용에 대한 연구타당성을 확보하기 위해 서술했다. 또한 갈수록 성장하고 있는 국내외 고령층 관련 시장규모에 대한 면밀한 분석을 통해 시장현황에 대한 심층적인 연구가 선행되었다. 개발된 시제품에 대한 객관성 있는 평가를 위한 항목 별 도출사항은 공인시험기관을 통한 사용성 평가를 확보할 수 있었다. 총 10가지의 정량적 테스트를 통해 적합도를 확보하고, 이 시험 테이터를 통해 고령층을 위한 스마트 지팡이 시제품에 대한 객관성을 확보했다. 이는 마찰저항, 굽힘 시험, 휘어짐 시험, 압축하중, 전자파 전도시험, 전자파 방사시험, 통신거리, 센서 반응, 배터리의 10가지 항목이다. 여기에 다시 유관기관의 정성적 평가를 거치면서 본 연구의 목적에 대한 이행정도를 측정할 수 있었다. 이 항목들은 이후 후속개발연구를 수행함에 있어서 기초자료로 활용이 가능할 것이다.

결론 부분은 이렇게 개발된 노인 비상상황에 대비한 스마트지팡이 개발과정에서 도출된 위험요소에 대한 인식, IT제품의 개발과정, 테스트항목 등을 통해 다양한 고령자 친화적 IT제품 개발에 대한 하나의 학술적 프로세스를 확보했다. 다양한 개발 전 과정을 통해 단계 별 활용 가능한 학술적 기초자료가 완성되었다고 본다. 이에 대한 제언을 다시 정리했다.

고령자를 대상으로 하는 IT제품개발의 연구 분야는 여전히 많은 사례와 활용해야 할 분야가 많이 존재한다. 보다 구체적으로는 아래와 같은 한계에서 추가적인 후속연구의 필요성이 대두된다.
첫 째는 대상의 한계다. 고령자를 위한 복지용구의 수는 아주 많다. 특히, 안전과 관련한 제품의 적용대상의 한계는 존재했다. 본 연구에서는 스마트 지팡이에 한정되어 진행되었지만, 앞으로는 특히 안전과 관련한 많은 사례의 적용을 통해 보다 풍부한 사례와 후속연구가 시행되기를 기대한다.
두 번째는 도구의 한계이다. 본 연구는 제품디자인을 중심으로 주로 정량적인 물성치에 대한 시험데이터 측정을 중심으로 진행되었다. 그러나, 보다 심도 깊은 연구를 위해서는 사용자 중심의 정성적인 도구를 통한 신중한 접근이 후속연구에서는 필요하다고 생각한다.
세 번째는 방법의 한계라 할 수 있다. 본 연구는 이해관계자 중에서도 전문가가 위주가 되는 개발을 진행하다보니 보다 깊은 연구의 한계를 가진다. 다양한 연령 및 상황에 맞는 대상자들에 대해서 폭넓은 연구가 선행되지 않아 심도 깊은 연구의 한계를 가진다. 이후 후속연구에서는 보다 다양한 연구방법을 통해 보다 높은 연구의 타당성과 객관성을 확보해야 할 것이다.

최종적으로 기술하자면 이후 후속연구에서는 고령층뿐만 아니라 안전과 관련된 용품을 중심으로 IT기술을 적용하는 제품군의 확대에 대한 연구가 시행되어야 할 것이다. 그리고, 본 연구에서는 다루지 못한 시행단계에서 고려해야 하는 부분에 대해서 다각적인 관점에서 연구가 진행되기를 기대한다. 고령화 사회는 이미 우리의 삶에 다가와 있다. 본 연구가 앞으로 발전하는 미래사회에서 고령자를 위한 IT제품의 개발에 작은 참조자료로 활용되기를 기대한다.
Author(s)
윤장원
Issued Date
2021
Awarded Date
2021. 8
Type
Dissertation
Publisher
부경대학교
URI
https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/1176
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=200000504913
Alternative Author(s)
YOON JANGWON
Affiliation
부경대학교 대학원
Department
대학원 산업디자인학과
Advisor
조정형
Table Of Contents
제 1 장. 서론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
2. 연구의 내용 및 방법 4
3. 연구흐름도 5
제 2 장. 이론적 배경 6
1. 노인 6
가. 노인의 개념 6
나. 노인의 특성 9
2. 낙상사고 13
가. 낙상사고의 개념 13
나. 낙상사고의 특성 14
다. 낙상사고의 요인 16
제 3 장. 연구방법 및 분석 18
1. 개발제품의 용도 및 적용분야 20
가. 개발제품의 용도 20
나. 개발제품의 적용분야 21
다. 개발대상의 파급효과 22
2. 국내외 현황분석 24
가. 국내시장 규모 및 수출입 현황 24
나. 해외시장 동향 25
3. 개발방향 수립 26
가. 노인 사용환경 분석 26
나. 노인 행동환경 분석 27
다. 노인 생활환경 분석 27
라. 기존 제품 분석 29
마. 소결 32
4. 디자인 방향 33
가. 손잡이 형태연구 34
나. 기능 별 요소연구 34
다. 낙상사고 대비 안전콘텐츠 개발연구 35
5. 센서기술 개발방향 39
가. 메인보드 회로 설계 및 아트워크 40
나. 스마트 지팡이 블루투스 SoC 펌웨어 40
다. 인지활성화를 위한 콘텐츠 소프트웨어 40
라. 스마트 센서 기술개발 내용 41
마. 성능평가 43
제 4 장. 디자인 개발 46
1. 개발방향 46
가. 개발목표 및 컨셉 46
나. 세부적인 기술개발 항목 47
다. 기술개발의 기대효과 50
2. 디자인 지침 및 진행요약 51
가. 디자인 진행을 위한 센서 사이즈 지정 51
나. PCB보드 및 Design Concept을 고려한 IIdea Sketch 52
다. 구조적 접근을 통한 디자인 55
라. 형상적 접근을 통한 디자인 56
마. 자체 품평회를 통한 디자인 보완 57
바. 외부 품평회를 통한 개선점 및 차별성 60
사. 3D 렌더링 및 디자인 선정 62
3. 디자인 개발결과 78
가. 하드웨어 78
나. 소프트웨어 81
제 5 장. 결론 90
1. 요약 및 시사점 90
2. 연구의 한계와 후속연구의 과제 92
영문요약 93
참고문헌 97
Degree
Master
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대학원 > 산업디자인학과
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