스마트워치 사용자감성에 기반한 생체신호측정용 스마트 텍스타일의 요구조건 탐색

장은지,김인환,이유진,조길수 한국감성과학회 2017 감성과학 Vol.20 No.4

Since smart devices are able to efficiently provide information without barriers of time and location, they are widely utilized with advent of the hyper-connected society. Especially, the smart devices have been developed in the form of wearable devices for mutual interaction between human and objects. Smart clothing, which embeds smart devices within clothes, measures and obtains a variety of bio-signals as it is in close contact with the human bodies. Conventional smart clothing generated wearers’ discomfort because they were developed by simple attachment of electronic devices to clothes. Therefore, it is highly recommended to develop novel smart clothing based on smart textiles which integrate electronic devices as parts of textiles. As smart watches are currently the most available wearable devices in the market, smart watch users were selected in this study, for the purpose of investigating core needs of wearable smart device users based on the user experience and user’s sensibility. Qualitative research was performed through semi-structured interview in order to obtain detailed answers about user sensibility based on smart watch user experience. After the in-depth interview, the user’s sensibility was categorized into four aspects; functional, aesthetic, social, and empirical. Sensibility adjectives and key words were assigned to each aspect and their frequency was analyzed. It was the functional aspect of sensibility that the wearable device users require the most. The results of this study will be utilized as a fundamental data to develop the smart textiles required for the next generation of smart clothing which is attracting as a future wearable device. 초연결사회의 시대가 도래하여 시간과 공간의 제약없이 효율적으로 정보를 전달할 수 있는 스마트 디바이스의사용이 보편화되었다. 스마트 디바이스는 사람과 사물 간의 상호작용을 통하여 정보를 전달할 수 있도록 점차 웨어러블형태로 발전하고 있으며, 의복 형태의 스마트 디바이스인 스마트의류는 인체에 가장 밀착한 상태로 각종 생체신호등의 측정이 가능하기 때문에 미래 일상생활에서 사용도가 높아질 것으로 주목받고 있다. 기존에 개발된 스마트의류는의복에 전자장치를 부착한 형태로 개발되어 기기 이물감으로 인해 착용 시 사용자의 불편을 야기하여 지속적으로생체신호를 측정하기에 한계가 있었다. 이에 따라 점차 전자장치가 텍스타일 내의 한 요소로 통합되어 있는 스마트텍스타일을 기반으로 한 스마트의류의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 현재 소비자에게 가장 근접한 웨어러블 디바이스인 스마트워치 사용자를 대상으로 하여 사용경험에 기반한 감성을 통해 웨어러블 디바이스에서 사용자가 필요로하는 요구조건을 탐색하고자 하였다. 스마트워치 사용자의 경험에 기반한 감성에 대해 구체적인 답변을 얻고자 반구조화 된 심층인터뷰를 통해 질적 연구를 수행하였으며, 심층인터뷰 내용을 바탕으로 사용자감성을 기능적, 심미적, 사회적, 경험적 네 가지 측면으로 분류하였다. 측면별로 감성키워드를 설정하여 빈도 수 확인을 통해 스마트워치 사용자의관심도를 알아보았다. 본 연구의 결과를 미래의 웨어러블 디바이스로 주목받고 있는 스마트의류 제작에 필요한 스마트텍스타일 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

키네틱 아트가 적용된 스마트 텍스타일 디자인 연구

정경연,길지현 한국영상학회 2020 한국영상학회 논문집 Vol.18 No.2

본 연구는 테크놀로지를 바탕으로 하는 스마트 텍스타일 분야를 키네틱 아트의 표현 요소인 운동감과 예 술적인 조형성을 바탕으로 하여 새로운 관점에서 해석할뿐더러, 그 기능적인 의미 이외에도 조형성 및 예술성, 그리고 디자인의 범주에서 이를 해석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 키네틱 아트와 스 마트 텍스타일의 개념과 특징에 관해 연구하고 10년 내외의 서적과 전시에 소개된 다양한 스마트 텍스타일 디자인의 활용사례를 통해 그 흐름과 특징을 분석한다. 이 연구에서 소개한 예시들은 테크 놀로지가 반영된 스마트 텍스타일에서 키네틱적 특성이 반영된 사례들에 관한 연구이다. 스마트 텍 스타일을 기능에 따라 Passive, Active, Super로 분류하여 분석하였고 자극에 대해 반응을 하는 움 직임, 동적 에너지를 발견하였는데 이 움직임을 본질로 하는 키네틱 아트와의 상관성을 밝히려 하였 다. 이에 따라 다양한 스마트 텍스타일 디자인 사례에서 키네틱아트의 조형적 특징을 분석하였다. 스마트 텍스타일이 개발됨에 따라 초기 단편적인 변화에서부터 현재의 복합적인 반응으로 움직임의 양상이 다양하게 나타났다. 본 연구에서는 테크놀로지의 사용범주가 넓어짐에 따라 키네틱 아트의 범주 또한 넓어졌음을 알 수 있었다. 또한 텍스타일 분야에서도 이러한 기술적인 발전과 함께 새로 운 가능성을 찾을 수 있었다. 기술과 기능에만 초점이 맞추어져 있던 스마트 텍스타일 분야를 키네 틱 아트의 조형적 요소를 기반으로 확장해서 해석할 수 있었으며, 스마트 텍스타일이 지닌 예술적 가치가 연구될 가능성을 제시하며 이 분야에 관한 후속 연구가 진행되기를 기대한다. The development of technology has enabled a type of fusion between digital technology and textiles, thereby creating the field of smart textiles. It is necessary to go beyond the field of textiles, which have only technological and scientific value, and to approach the subject from the perspectives of art and shapes. This study will compare and analyze the interconnections between kinetic art, in which the movement of visual effectiveness could become a type of artwork, and the dynamic elements possessed by smart textiles. In doing so, it intends to differentiate from the existing smart textile research that emphasizes practical and technological development. Additionally, it will prioritize the figurative features which appear in smart textiles, and intends to prepare a case-analysis framework by analyzing and understanding the elements of kinetic art expressions that appear in smart textile design by studying artwork in relation to the intentions and characteristics of designers and authors. The contents as well as various elements, such as kinetic art expression methods and formative characteristics, which appear in the selected designs, will be analyzed to suggest the directionality and experimental phrasing that indicate the future direction of smart textile design. Smart textiles have been grouped and analyzed according to their functions (passive, active, and super). It was discovered that kinetic art and smart textiles have in common movement and interactivity. In this study, it is shown that the scope of kinetic art has broadened, in keeping with the wider usage of technology. This also means that new possibilities due to technological advancements can also be found in the textile field. Whereas previously the focus of smart textiles was on technology and functions only, this focus can now be expanded on the basis of the formative elements of kinetic art.

스마트 의류에 대한 그래핀의 응용과 활용 전망에 대한 연구

홍성엽 한국상품문화디자인학회 2016 상품문화디자인학연구 Vol.47 No.-

스마트 섬유는 외부의 열적, 기계적, 전기적인 환경의 조건이나 자극에 대하여 감응하고 반응하는 섬유를 의미한다. 스마트 의류의 구성하는 여러 요인들 가운데 전도성 소재가 중요하며, 전도성 물질로서 사용되는 있는 재료들은 전도성 고분자, 금속 나노 물질, 탄소를 기반으로 하는 마이크로 또는 나노 크기의 물질들이 있다. 전도성 고분자는 좋은 전기 전도성과 유연성을 가지고 있으나 태양광이나 열에 취약한 환경적인 불안정성을 내포하는 등의 단점을 가지고 있다. 금속 나노 입자들은 높은 전도성을 가지고 있으나 유연성의 부족, 가격이 단점을 포함하여 세척시에나 또는 물로 흘러나올 수 있다는 환경에 대한 부정적인 요인이 문제점으로 제기되고 있다. 탄소 기반의 물질들 중에서 탄소 나노 튜브나 그래핀이 가장 많이 사용되고 있으며 그 작용성에 대한 잠재성이 가장 높은 물질들이다. 그래핀의 높은 전기 전도도, 유연성, 인체 친화적인 성질 등의 우수한 물리적, 기계적 성질을 특성을 활용하여 다양한 스마트 섬유들이 탑재되고 있다. 그래핀은 현재 문제점은 있으나 쉽게 생산하는 법이 개발되고 대형의 그래핀을 생산하는 방법 등이 개발되어 그 발전성은 매우 크다. Smart textile is defined textile sense and responds to the environmental thermal, mechanical, and electrical condition and stimulus. Even though there are many important elements to compose the smart textile, conductive material is an important factor. The conductive materials are conductive polymers, metallic nano materials, and nano materials based on carbon are mainly used material for the smart textiles. Conductive polymers have good electrical conductivity and flexibility while the polymers have critical disadvantages such as thermal instability and light instability. Even though metallic nano-particles have high conductivity, the lack of flexibility, cost of the metal and environmental problem during the washing of the textile are the main disadvantage. Carbon nano tube and graphene are the two main carbon based materials and the carbon based materials have potential by the functionality. Graphene has very good physical and mechanical properties such as high electrical conductivity, flexibility, body compatibility. There are many graphene based smart textiles because of the very good properties as a material for smart textiles. Even though there are some problems to use the graphene to smart textiles, the potential to usage for the smart textile is very high by the development of easy preparation method of graphene and the production of large sheet graphene.

스마트 텍스타일 구현을 위한 OLED 기반 웨어러블 디스플레이 리뷰

정은교 ( Eun Gyo Jeong ),이창민 ( Chang-min Lee ),조석호 ( Seok Ho Cho ) 한국의류산업학회 2021 한국의류산업학회지 Vol.23 No.6

Clothing has a very important role in human life, and it is the most human-friendly platform because humans wear it in almost all the time. In the recent years, smart clothing integrated with various functions is solidifying its position as the core of next-generation Information and Communications Technology(ICT). With this global trend, the smart textiles, textiles embedded with electronic devices that are capable of performing various functions, have been attracting a lot of attention. Therefore, various research activities on the smart textiles are in progress, and the global market outlook for the smart textiles is also showing rapid growth. Among the various smart textile technologies, the textile/fiber-based wearable display has been attracting more attention because it is an essential element for wearers to intuitively control the functions integrated in the smart textiles. This paper provides insightful information and the technological elements of organic light emitting diodes(OLEDs) display, which have been evaluated as the most ideal device for luminescent clothing. Since, OLEDs have many advantages such as light weight, extremely thin thickness and great flexibility, the textile/fiber-based wearable OLEDs can be worn without any inconvenience. In addition, by introducing previous studies on the textile/fiber-based OLED displays, we intend to consider the commercial potential of the textile/fiber-based smart luminescent clothing using the OLED technologies.

크리스티 맷슨의 자카드 위빙에 적용된 일렉트로닉 텍스타일 연구

김종옥 한국기초조형학회 2019 기초조형학연구 Vol.20 No.1

The purpose of this study was to investigate the expressive characteristics of electronic textiles in interactive weaving works by Christy Matson. It is no exaggeration to say that electronic textiles are playing critical roles in the research and development process of wearable technologies capable of real-time monitoring. In the present study, electronic textiles were presented a new in two paradigms, "in put and out put textiles." In put textiles are electronic, being charged with electric currents. They can serve as soft switches themselves and send out in put signals. Reacting to signals reaching the microboard, out put textiles are electronic ones to serve as out puts. They are an extended paradigm of smart textiles. The expressive characteristics of these new electronic textile categories were analyzed in terms of materials, techniques, and installations based on Christy Matson's jacquard weaving. The analysis results led to a conclusion that they were strongly characterized by the installation features of interior textiles based on input electronic weaving in various conducting materials. The study thus proposes the possibilities of developing diverse interactive textile designs based on the application of smart textile expressions and hopes that its findings will serve as guidelines to lead the smart textile industry. 본 연구의 목적은 크리스티 맷슨의 인터랙티브 위빙 작품에서 표현된 일렉트로닉 텍스타일의 표현 특성을 고찰하는데 있다. 텍스타일 분야에서 실시간 모니터링이 가능한 웨어러블의 기술들이 연구, 개발되고 있는 과정에서일렉트로닉 텍스타일은 중요한 역할을 하고 있다고 해도 과언이 아니다. 이에 본 연구에서 일렉트로닉 텍스타일을 ‘인풋(In Put) 텍스타일’과 ‘아웃풋(Out Put) 텍스타일’의 두 가지 패러다임으로 분류하여 새롭게 제시하였다. 전류가 통하는 텍스타일이며, 스스로 소프트 스위치의 역할이 가능하여 인풋의 신호를 보낼 수 있는 텍스타일과마이크로 보드로 전달된 신호에 따라 반응하는 아웃풋의 역할을 하는 일렉트로닉 텍스타일로 분류하였고 이는스마트 텍스타일의 확장된 패러다임으로 보았다. 이렇게 새롭게 분류한 일렉트로닉 텍스타일의 표현 특성을 크리스티 맷슨의 자카드 위빙을 근거로 재료, 기법, 설치 특성으로 나누어 분석하였다. 이에 다양한 전도성사를 활용한 인풋 일렉트로닉 위빙과 이를 활용한 인터랙티비티의 설치는 공간과 어우러지는 특성이 강하게 보이고 있다는 결과를 도출할 수 있었다. 이를 통해 인테리어 공간을 위한 일렉트로닉 텍스타일의 요소로 활용가능성을 알수 있었다. 이는 다양한 인터랙티브 텍스타일디자인에 관한 개발이 가능함을 제안하며, 스마트 섬유산업을 이끌어 갈 수 있는 가이드라인으로 활용될 수 있기를 기대하는 바이다.

Development of Textile-based Pressure Sensor and Its Application

임승주,배종혁,장성진,임지영,고재훈 한국섬유공학회 2018 Fibers and polymers Vol.19 No.12

Smart textile industries have been rapidly developed and are being studied for home care system. Particularly, the healthcare field has been highlighted in the smart device industries due to an increasingly ageing society, and pressure sensors can be utilized in various elderly healthcare products such as flooring and mattress because they can obtain a variety of pressure information in a large-area at indoor without infringing privacy. In this study, the novel type of conductive textile was fabricated using vapor phase polymerization (VPP) of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) to apply a textile to the pressure sensing device. The morphology of the PEDOT-coated conductive textile was observed through the field emission scanning electron microscope (FE-SEM). Moreover, the resistance was confirmed to be adjustable to various resistance ranges depending on the concentration of the oxidant solution and polymerization conditions and measured using 4-probe system. The 3-layered 81-points textile-based pressure sensor was fabricated using the PEDOT-coated conductive textile prepared herein. The visualized system by Matlab was developed to evaluate the sensitivity, multi-pressure recognition, and position tracking. In addition, the developed system can record the data so as to track the moving pressure and detect the event considered to be an emergency. Finally, we confirmed the possibility that PEDOT-coated conductive textiles could be utilized by pressure sensors.

PEDOT:PSS로 코팅된 PLA 나노섬유 웹의 전기전도성 텍스타일 제조

신성은,차수진,조길수 한국의류산업학회 2020 한국의류산업학회지 Vol.22 No.2

We proposed a simple process of fabricating electroconductive textiles by coating conductive polymer PEDOT:PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)) on biocompatible PLA (Poly Lactic Acid) nanofiber web for application to smart healthcare. Electroconductive textiles were obtained by a drop-coating process using different amounts of PEDOT:PSS solutions., DMSO (dimethyl sulfoxide) was then used as an additive in the post-treatment process to improve conductivity. The surface morphology of the specimens was observed by FE-SEM. The chemical structures of the specimens were characterized using FTIR. The electrical properties (linear and sheet resistance) of the specimens were measured. The effect of the bending angles on the electrical properties was also investigated to confirm their applicability as wearable smart textiles. FE-SEM and FTIR analysis confirmed that the deposition of PEDOT:PSS on the PLA nanofiber web surface was successful. The conductivity of the PEDOT:PSS/PLA nanofiber web was enhanced up to 1.5 ml with an increasing amount of PEDOT:PSS solutions, but there was no significant difference at 2.0 ml. The optimum condition of PEDOT:PSS deposition was established to 1.5 ml. Even when the specimen coated with 1.5 ml was bent every 30°, the change in the electrical resistance values was still low within 3.7 Ω. It confirmed that stable electrical performance was maintained and proved the applicability as a flexible textile sensor.

Putting Function into Fashion: Organic Conducting Polymer Fibres and Textiles

Wallace, G.G.,Campbell, T.E.,Innis, P.C. The Korean Fiber Society 2007 Fibers and polymers Vol.8 No.2

Textiles have traditionally been employed over the centuries with great utility in areas as diverse as fashion through to technical textiles. In all these instances the textile itself has been a structural element that once fabricated has limited utility beyond the intended structural and aesthetic application. In recent years there has been a shift towards the incorporation of electronic systems into textile structures. The new paradigm for textiles is the development of systems that not only provide the more traditional aspects of textiles but expands upon this to provide a unique capability to transmit and store information and energy. More importantly these next generation materials will be capable of responding to external stimuli, modifying features of the textile in a direct response to its working environment. A potential route to truly functional electronic textiles is through the application of conducting polymers.

OLED 기반 스마트 발광 안전복 개발 연구

김수지,유기완,조석호 한국의류산업학회 2024 한국의류산업학회지 Vol.26 No.2

In recent times, many accidents have occurred due to challenges in accurately identifying the location of workers, posing a significant societal concern demanding resolution. Therefore, it is essential to develop smart luminescent safety attire to enhance worker visibility in dim environments, thereby curbing accidents. In this study, we propose the utilization of textile-based OLED devices in creating smart luminescent safety clothing, aiming to augment the discernibility of workers over extended distances in low-luminance environments. In view of this, we engineered an attachable textile-based OLED module that balances high luminous efficiency with wearer comfort. Subsequently, a prototype smart luminescent safety clothing was demonstrated, and a performance evaluation was conducted to determine whether any discomfort occurred on wearing it. The fabricated OLED luminous module exhibited high luminance, thus validating the feasibility of creating smart luminescent attire with adequate brightness. Furthermore, there was no significant wearing stress observed, even after wearing it for more than 8 hours, and there was no impediment to various work-related movements. Through this research, we successfully demonstrated OLED based on smart luminescent safety clothing, which has the potential for wide-ranging applications across various industries and occupations, and is expected to play a crucial role in averting safety incidents.

4차 산업혁명 시대의 패션 텍스타일 패브리케이션 경향에 관한 연구

권성하,나건 한국기초조형학회 2019 기초조형학연구 Vol.20 No.5

The purpose of this research is for finding out the types and the trends of the fashion textile fabrication influenced by the development of technology in the 4th industrial revolution. In this era, various technology is converged on the basis of connection using digital technology and ICT. The influences of technology in the 4th industrial revolution can be explained in the classification of physics, biology and digital technology. The arising technologies of physics are 3D printing and new materials, them of biology are synthetic biology and bio-plastic. Most of them are interconnected on the basis of digital technology. The technology influence to fashion textiles can be explained as digital fabrication, bio fabrication and smart textiles. The digital fabrication such as 3D printing suggested new aesthetics of form according to new manufacturing system. 3D printing clothes need to be developed more because of the inconvenience of wearers and the limit construction except mesh structure. 3D printing products for fashion accessories, subsidiary materials and footwear shows more growth potential. Bio-fabrication is related with the development of eco-friendly material, such as biomaterial from microorganism, mycelium, cells etc., which can substitute petrol-based materials. Smart textile is changing from wearable devices to high-tech convergence material in which nano material or conductive material is printed or embedded. The trends of fashion textiles fabrication shows firstly, arising of new aesthetics, secondly, essential eco-friendly feature, and thirdly, generalization of functionality. To develop the capabilities of designers and to realize the new designs using technology, the convergence design education system is necessary. 본 연구의 목적은 4차 산업혁명시대의 기술 발전에 영향을 받은 패션 텍스타일 패브리케이션 유형을 파악하여경향을 살펴보고자 함이다. 4차 산업혁명은 디지털 기술과 정보통신기술을 이용한 초연결화를 기반으로 여러기술들이 상호 교류하며 융복합한다. 4차 산업혁명시대의 여러 기술들과 소재에 나타나고 있는 영향을 3D프린팅과 신소재로 대표되는 물리학, 합성생물학과 바이오 플라스틱으로 대표되는 생물학, 거의 모든 기술의 기반에있는 디지털 기술로 분류할 수 있다. 또한, 이러한 기술들로 인해 나타나는 소재들의 경향을 패션 텍스타일과연결하여 디지털 패브리케이션, 바이오 패브리케이션, 스마트 텍스타일로 나누어 그 사례들을 조사하고 전망을분석하였다. 3D프린팅이 대표하는 디지털 패브리케이션은 새로운 제작 방식의 등장으로 기존에는 불가능하던조형을 가능하게 하였다. 의복으로서는 아직은 편하지는 않고, 자유로운 움직임을 위해 메시 조직을 주로 사용하고 있지만 다양한 소재와 조직에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 향후 부자재, 액세서리, 신발류로의 성장가능성이 더 크게 전망되고 있다. 바이오 패브리케이션은 기존의 플라스틱 등 석유기반 소재들을 대체해 미생물, 균류, 식물세포를 이용한 친환경 소재의 개발과 연결된다. 스마트 텍스타일에서는 전자장치를 부착한 ‘웨어러블 기기’에서 나노 물질이나 전기성 물질을 섬유에 프린트하거나 포함하는 첨단 IT 융합 소재들이 나오고 있으며 이외의 기능성 소재들도 많이 개발되었다. 4차 산업혁명시대의 패션 텍스타일 패브리케이션으로 인해 나타난 경향은 첫째, 새로운 미적 조형성을 등장시켰고, 둘째, 친환경성에 대한 고려는 필수적인 요소가 되었으며셋째, 다양한 기능성은 일반화되어 텍스타일에 내장되고 있다. 다양한 기술들은 패션 텍스타일 디자인에 큰 잠재력을 가지고 있다. 패션에 좀 더 다양한 텍스타일이 사용될 수 있기를 바라며 이 모든 기술들을 활용할 수 있는 디자이너의 역량 향상과 디자인 실현을 위해 융복합 교육의 필요성을 확인할 수 있었다.