스마트웨어

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Dkdlzls21 (토론 | 기여)님의 2019년 9월 26일 (목) 13:20 판
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스마트웨어(Smart Wear)는 고기능성 섬유에 디지털 센서, 초소형 컴퓨터 칩 등이 들어 있어 의복 자체가 외부 자극을 감지하고 반응할 수 있는 미래형 의류이다.

개요

유비쿼터스 시대를 실현할 대표적인 기술로, 정보기술(IT), 나노기술(NT), [[바이오기술)(BT), 환경기술(ET) 등이 결합된 새로운 개념의 미래형 의류를 말한다. 고도의 기능을 갖춘 섬유로 만든 옷 속에 초소형 컴퓨터 칩을 내장해 섬유나 의복 자체가 외부 자극을 감지하고 반응할 수 있어 '입는 컴퓨터'로 불린다. 스마트웨어는 1990년대 중반 미국에서 군사용으로 처음 개발된 이래, 세계 각국이 경쟁적으로 개발을 서두르고 있는 미래 의류 기술의 집약체이자 유비쿼터스를 실현할 대표적인 기술이다. 기능면에서 크게 초기와 후기 단계의 스마트웨어로 구분되는데, 초기 단계의 스마트웨어는 고기능성 섬유로 만든 옷 속에 디지털 센서, 위성항법장치(GPS), 초소형 통신기기, 소형 MP3 등이 내장된 것을 말한다. 초기 스마트웨어를 대표하는 옷으로는 미국의 센사텍스(Sensatex)사가 군사용으로 개발한 스마트셔츠를 들 수 있다. 이 옷에는 고기능을 갖춘 플라스틱 광섬유가 일정한 간격으로 배열되어 있어 사람의 심장박동, 체온, 혈압, 호흡 등을 감지할 수 있고, 총상과 같은 부상도 알 수 있다. 현재는 민간 의료용, 스포츠용, 유아용 등 다양한 용도로 활용되고 있다. 다음으로, 후기 단계의 스마트웨어는 의복 자체가 모든 것을 알아서 처리하는 미래형 최첨단 의복을 가리킨다. 의복 자체가 언제 어디서든 네트워크에 접속해 사람 대신 원하는 작업을 처리할 수 있고, 옷 자체가 고도의 성능을 갖춘 컴퓨터로서, 직접 상품을 구매할 수도 있고, 병을 진달할 수도 있다.

제작 요소 기술

스마트 섬유

스마트 섬유(Smart Fiber)는 특수 소재나 컴퓨터 칩을 사용해 전기 신호 및 데이터를 교환하거나 외부 디지털 기기와 연결하는 것으로 광섬유와 전도성 섬유로 제작한다.

  • 광섬유(Optical Fiber)
-중심부에는 굴절률이 높은 유리로 바깥 부분은 굴절률이 낮은 유리를 사용하여 중심부 유리를 통과하는 빛이 전반사가 일어나도록 한 광학적 섬유이다.

-외부 전자파에 의한 간섭이나 혼신이 없어 도청이 힘들고, 하나의 광섬유에 많은 통신 회선을 사용할 수 있다.
  • 전도성 섬유(Conductive Fiber)
-합성섬유의 단점인 정전기 발생을 억제하는 성질의 섬유로 의복의 착용감을 향상시킨다.

-정전기 불꽃 방전에 의한 가연성 가스나 발화 및 폭발을 방지한다.

-전자파 간섭에 의한 컴퓨터, 통신기기 등이 오작동의 원인을 제거해준다.

직물기반 회로

직물기반 회로(Textile Circuit)는 직조, 자수, 프린팅 기법 등이 존재한다.

  • 직조(Weaving) 기법 : 실로 뜨개질한 것처럼 짜는 방식(제편)과 씨실과 날실을 여러 방법으로 교차하여 짜는 방식(제직)이 존재하며 대부분의 광섬유 및 전도성사에 사용 가능하다.
  • 자수(Embroidering) 기법 : 자수기계를 이용하여 프로그램화 된 회로대로 수를 놓듯이 제작하는 방법으로 정밀한 회로를 구성하거나 동일한 회로를 반복적으로 생산하는 데 적합한 기법이다.
  • 프린팅(Printing) 기법 : 전도성 잉크를 일반 직물에 인쇄하여 직물회로를 구현하는 방법으로 자연방수 기능이 있는 소재 및 열에 강한 소재에 사용 가능하다.

연결 기술

연결 기술(Interconnection)은 디지털 기기를 직물회로에 연결하는 기술로 디지털 의류의 작용성 및 생산성에 기여한다. 솔더링(Soldering),본딩(bonding), 자수, 스냅단추(Snap Button), 지퍼(Zipper) 등의 다양한 연결 기술 방법이 존재한다.

  • 솔더링(납땜) : 정보통신(IT) 분야에서 가장 일반적인 결합 방법으로 직물회로에 전도성사 및 디지털 기기를 연결하기 위한 방법이나 고온으로 인해 주변 섬유가 탈 수 있는 단점이 존재한다.
  • 본딩 : 대부분 전도성 접착제를 사용하여 직물회로와 디지털 기기를 결합한다.
  • 자수 : 자수 기계를 사용하기 위해 간격, 방향, 위치 등을 프로그램화하여 디지털 기기를 지정한 위치에 놓고 직물회로와 함께 연결한다.
  • 스냅단추 : 단추의 한 부분은 디지털 기기에 부착되고 단추의 다른 부분은 의복에 부착하여 필요시 손쉽게 단추를 탈부착하거나 다른 기능의 단추로 대체가 가능하다.
  • 지퍼 : 지퍼 내의 바퀴가 하나의 전자회로 접점이 될 수 있으며, 지퍼를 올리고 내리는 동작은 하나의 사용자 인터페이스로 사용 가능하다.

통신 기술

  • 의류 내부 장치간, 의류와 외부 기기간, 의류와 착용자의 상호작용을 위한 유무선 통신 기술이 필요하다.
  • 인체 내에 이식된 의료 장치, 사람이 착용하는 옷, 인체에 부착된 여러 디바이스를 상호 연결할 수 있는 표준화된 무선 통신 기술 개발을 진행한다.

직물 부품

  • 의류에 가까운 스마트한 디지털 의류 개발을 위해서는 기존의 전자부품을 초소형화하고 직물화하는 기술이 필요하다.
  • 안테나, 전자회로의 접점(Electrode) 등의 회로 구성 요소, 온도, 습도, 압력 센서 등의 직물 부품을 개발하여 헬스케어를 위한 디지털 의류를 개발한다.

참고 자료

강혜민, 〈미래 ICT 신산업으로 부상할 디지털 의류 기술〉, 《Nanodevice Laboratory》, 2009-12-03

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