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웨어러블 컴퓨터
웨어러블 컴퓨터(wearable computer)는 시계, 안경, 모자, 의복 등 사람의 몸에 착용할 수 있는 컴퓨터를 말한다. 착용 컴퓨터로서 컴퓨터의 기본적인 입출력 장치를 사람의 체형에 맞게 만들었다. 소형으로 간편하게 휴대할 수 있다는 특징 때문에 장소와 시간에 구애받지 않고 사용자의 요구에 상응하는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 제공할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 스마트웨어(Smart wear), 인텔리전트 의복(Intelligent Garment)이라고도 불린다. [1]
목차
개요
웨어러블 컴퓨터는 두 손이 자유로운 상태에서 인간의 능력을 보완 또는 증강시키기 위한 목적으로 하는 시계, 안경 등과 같은 액세서리, 의복, 신체 등에 일체화된 전자기기를 말한다. 웨어러블 컴퓨터는 우리가 일상에서 사용하고 있었던 물건들과 거의 동일한 형태로 제작되어 있기 때문에 사용하고 몸에 지니고 다니는데 있어 불편함을 느끼지 않고 바로 사용할 수 있다. 또 신체의 일부에 로봇을 부착하는 등의 추가적인 일도 필요 없다. 이것이 웨어러블 로봇과의 다른 점이다. [2] 구글이 내놓은 스마트 안경인 구글 글라스, 말하는 신발(Talking Shoes), 애플과 삼성, 마이크로소프트(MS)가 각각 개발하고 있는 스마트 시계인 애플워치, 갤럭시 기어, 윈도워치 등을 웨어러블 컴퓨터라 할 수 있다. 신발·시계·안경·옷 등 웨어러블 컴퓨터들은 스스로 제어·판단을 한 뒤 사용자에게 맞춤형 기능들을 제공할 것으로 예측되고 있다. [3]
등장 배경
- 1939년 미국 아이오와주립대의 존 아타나소프와 클리포드 베리가 시험적으로 만든 ‘아타나소프 베리 컴퓨터(ABC)’라는 전자식 컴퓨터가 있었다. 훗날 법정공방 끝에 세계 최초 컴퓨터라는 타이틀은 ABC에게 넘어갔다.
- 1946년 미국 펜실베이니아대의 존 모클리와 존 에커트는 3년여의 공동연구를 통해 ‘에니악(ENIAC: Electronic Numerical Integrator And Calculator)’이라는 이름의 컴퓨터를 개발했다. 에니악은 무게 30t, 길이 25m, 높이 2.5m 크기에 진공관이 1만8800개나 사용된 거대한 기계였다. 미국 국방부는 초당 5000회 이상의 계산을 하는 에니악의 엄청난 성능에 주목해 탄도 계산, 암호 해독 등 군사적 목적으로 다양하게 활용했다. 에니악은 당시 워낙 큰 화제를 뿌렸기에 한동안 세계 최초의 전자식 진공관 컴퓨터로 알려졌다.
- 1950년대 들어 최초의 상용 컴퓨터 ‘유니박(UNIVAC: Universal Automatic Computer)’이 출시됐다.
- 1952년 IBM은 IBM 700 시리즈라는 업무용 컴퓨터를 개발해 기업과 연구소 등에 판매하기 시작했다. 컴퓨터의 상용화는 ‘성능은 높이고 크기는 줄이는’ 방향으로 진행되었고 사람들은 더 편리하고 수월하게 사용할 수 있게 되었다.
- 1960년대 미국 매사추세츠공과대(MIT) 과학자들이 웨어러블 컴퓨터의 개념을 처음으로 제시하였다. 특히 1966년 MIT가 개발한 이른바 헤드 마운티드 디스플레이(HMD, head-mounted display)가 웨어러블 컴퓨터의 효시라고 본다. HMD는 머리 위에 안경처럼 착용하고 디지털 영상정보를 볼 수 있는 장치다. 일반적으로 전투기 조종사들의 헬멧에 주로 장착된다.
- 1970년대에는 개인용 컴퓨터(PC) 시대가 개막했다. 스티브 잡스와 스티브 워즈니악 두 젊은이가 설립한 벤처기업 애플이 1976년 출시한 세계 최초의 PC인 애플이 첫 테이프를 끊은 주인공이다. 오늘날 시각에서 보면 둔탁하고 촌스러운 모양새를 하고 있지만 당시로서는 기존 컴퓨터와 비교할 때 혁명적인 제품이었다.
- PC시대가 열린 후 몇 년이 흐른 1981년. 갓 스무 살밖에 안된 캐나다의 천재 젊은이 스티브 만(Steve Mann)은 몸에 메고 다닐 수 있는 배낭형 컴퓨터를 개발했다. 스티브 만의 배낭형 컴퓨터는 웨어러블 컴퓨터의 방향성을 제시한 것으로 평가되고 있다. 현재 캐나다 토론토대 교수로 재직 중인 스티브 만은 배낭형 컴퓨터에서 출발해 머리와 허리, 손에 착용하는 형태의 컴퓨터를 개발한 데 이어 안경형 컴퓨터도 선보였다. 그런 일련의 연구개발 성과 덕분에 스티브 만은 ‘웨어러블 컴퓨팅의 아버지’로 불리기도 한다.[4]
역사
- 1869년 : 1st Wristwatch 개발 (Patek Philippe 사)
- 1966년 : 1st Wearble Computer 개발 (Ed Thorp and Claude Shannon (MIT))
- 1981년 : Backpack-mounted wearable multimedia computer (스티브 만)
- 1993년 : Everyday-use wearable computer (Thad Starner (MIT))
- 1999년 : wearable computer w/AR (Bruce Thomas (University of South Australia)
- 2002년 : Warwick's nervous system (Kevin Warwick (The University of Reading))
- 2012년 : 상업용 wearable computer (Xybernaut, CDI and ViA, Inc.)
주요 인물
- 스티브 만(Steve Mann) : '웨어러블 컴퓨터의 아버지'라고 불리던 스티브 만 토론토대학교 전기컴퓨터공학과 교수는 1990년부터 웨어러블 컴퓨터를 입고 일상생활을 시작했다. 그의 발명은 이후 나오게 된 웨어러블 컴퓨터에 적지않은 영감을 준다. [5]
특징
기본적으로 가져야 할 특징
- 항시성 : 언제 어디서나 (Standby, On-Line)
- 사용자 인터페이스 : 쉽게 사용하고 (Intutive, Natural)
- 착용감 : 착용하기 편리하며 (Flexible, Stretchable)
- 안정성/사회성 : 안전하고, 보기 좋은 (Safety, Emotion, Fashion, Culture)
용도
- 증강현실 : 증강현실은 사진이나 동영상이 마치 눈앞에서 펼쳐지는 듯한 가상의 현실을 만들어 준다. 그동안 과학관이나 영화에서나 볼 수 있었던 증강현실을 웨어러블 컴퓨터로도 즐길 수 있다.
- 일상생활 기록
- 스마트폰 대체
- 건강 관리
- 스포츠 및 레저
- 업무 보조 도구
시장
2017년 2분기 기준으로 전 세계 웨어러블 기기 시장의 점유율은 1위 샤오미 17.1%, 2위 핏빗 15.7%, 3위 애플 13%이다.
활용 분야
전문가들은 웨어러블 컴퓨터는 생활 혁명을 가져올 것이라고 말한다. 컴퓨터를 신체에 장착함으로써 두 손이 자유로워질 뿐만 아니라 24시간 내에 몸이 인터넷과 연결되기 때문이다. 바로 그런 이유 때문에 웨어러블 컴퓨터가 단지 스마트폰이나 컴퓨터를 몸에 붙인다는 수준을 넘어, 인간의 외뇌가 될 것이란 전망도 있다. 나를 대신해 학습하고 기억하면서, 언젠가는 내가 스스로 하는 것과 거의 같은 결과를 가져오는 역할을 하게 되리라는 말이다.[3]
액세서리형
사람으 ㅣ눈은 많은 정보를 담고있다. 안구의 곡률에는 안압(안구의 압력)과 혈압에 관련된 정보들이 들어있고, 눈물에는 다양한 질병과 관련된 정보들이 숨어있다. 눈물을 잘 진담함으로써 다양한 질병 및 증상에 대한 진단이 가능하다. 특히 우리의 몸 상태와 외부의 자극에 다라 눈물이 가지고 있는 정보는 시시각각 변하기 때문에 질병 및 증상과 관련된 정보를 스마트 콘택트렌즈를 통해 매시간, 매분 얻을 수 있다. 또한, 집에서 원격진료를 가능하게 한다. [7]
VR : 허구의 상황이 제공되는 인공현실, 사이버공간, 가상세계라도 한다. HMD(Head Mounted Display) : VR 체험을 위해 사용자가 머리에 장착하는 디스플레이 디바이스로, 외부와 차단한 후 사용자의 시각에 가상세계를 보여주는 역할을 한다. 눈앞에 디스플레이가 오도록 얼굴에 쓰는 형태로 마이크, 스트레오, 피커를 비롯해 여러 센서 등이 탑재돼 있다. [8]
홀로렌즈는 머리에 쓰는 디스플레이 장치다. 오큘러스 리프트나 HTC 바이브와 같은 가상현실(VR) 기기가 시야를 완전히 차단하는 방식이지만, 홀로렌즈는 반투명한 디스플레이를 통해 사용자의 주변 환경을 볼 수 있도록 구현했다. [9]
직물/의류 일체형
- 직물에 일체화된 시스템 : 바이오셔츠
- 유연한 직물 회로보드
- 의복/생활섬유 제품과의 일체화
신체부착형
- Skin patch와 같은 피부 부착형 시스템 : 스마트 콘택트 렌즈, 전자피부, 바이오스탬프
- 유연한 고분자 회로보드
- 피부와 일체화
생체 이식형
- 생체에 전자장치 이식
- 생체친화적 회로보드
- 생체와 일체화
문제점 및 대안
문제점
- 배터리 : 지속 시간이 짧음(배터리 사이즈/용량 한계)
- 입력방식 : 터치, 제스처 불편함, 음성 이용 제약
- 무게 : 기존 시계/안경보다 무게 부담 큼
- 디스플레이 : 디스플레이 정보 표시 한계, 저화질
- 사생활 침해 : 언제 어디서든 손쉽게 사진·동영상을 촬영할 수 있어 몰래카메라, 도청 등 사생활 침해를 두고 논란이 발생할 가능성
대안
- 배터리 : 소재 혁신 (리튬이온 -> 아연), 고효율/고밀도화/플렉서블
- 입력방식 : 촉감, 제스처 활용 고도화, 작은 화면 확대 입력
- 무게 : 소재 혁신(얇은 소재), 저전력 시스템/ 디자인 개선
- 디스플레이 : OLED 디스플레이, 플렉서블 디스플레이
각주
- ↑ 손에 잡히는 IT 시사용어〈[1]〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 웨어러블 로봇과 컴퓨터, 로봇을 입는 시대〈[2]〉 , 《네이버 블로그》, 2019-02-11
- ↑ 3.0 3.1 트랜드 지식 사전〈[3]〉 , 《네이버 지식백과》
- ↑ '스티브 만'의 이정표 제시〈[4]〉 , 《ECONOMYChosun》, 2013-08-01
- ↑ 테크플러스〈[5]〉 , 《네이버 블로그》 2019-01-14
- ↑ 천재학습백과 초등 우등생 과학, 〈[6]〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ UNIST MAGAZINE 〈[7]〉, 《UNIST MAGAZINE》
- ↑ 시사상식사전 〈[8]〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 용어로 보는 IT 〈[9]〉, 《네이버 지식백과》
참고자료
- 트위니, 〈[10]〉, 《네이버 블로그》, 2019-02-11
- 테크플러스, 〈[11]〉, 《네이버 블로그》, 2019-01-14
- 손에잡히는IT시사용어, 〈[12]〉, 《네이버 지식백과》
- 천재학습백과 초등 우등생 과학, 〈[13]〉, 《네이버 지식백과》
- 트랜드 지식사전 1, 〈[14]〉, 《네이버 지식백과》
- 김윤현 기자, 〈[15]〉, 《ECONOMYChosun》, 2013-08-01
- 박장웅 교수, 〈[16]〉, 《UNIST MAGAZINE》, 2018-04-03
- 시사상식사전, 〈[17]〉, 《네이버 지식백과》
- 용어로 보는 IT, 〈[18]〉, 《네이버 지식백과》
- 김효진(한국생산기술연구원 스마트섬유그룹), 〈웨어러블 센서, 전자피부〉, 《섬유기술과 산업 22권 3호》
- 이민희, 〈바이오스탬프〉, 《BIZION》, 2015-01-15
- 한국정보통신기술협회 - 〈[19]〉
같이 보기
