IT 기술을 접목한 패션상품인 스마트 의류는 기술의 발전과 더불어 점점 다양한 형태와 기능성을 갖춘 대중적인 제품들로 개발되고 있다. 스마트 포토닉 의류는 의복의 외관이 디지털 컬러로 표현되는 스마트 의류로 높은 가시성과 미적 표현성을 통해 착용자의 안전보호 기능과 엔터테인먼트 기능, 메시지 전달 기능 등 다양한 기능을 갖추고 있어 해외 패션시장을 중심으로 다양하게 개발되고 있으나 국내의 경우 대중화된 상품으로 개발된 사례가 미비하고 학계의 선행연구도 특정용도로 제한된 단일 기능의 제품을 개발하는 연구가 이루어지는 한계점이 있었다. 이에 본 연구에서는 스마트 포토닉 의류의 디지털 컬러를 착용자의 니즈에 따라 다양하게 활용할 수 있는 멀티기능성에 초점을 두어 일상복 스타일의 사용자 참여형 스마트 포토닉 의류 프로토타입을 설계 및 제작하였다. 본 연구의 연구결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 이론적 배경으로 스마트 포토닉 의류의 개념 및 개발사례, 사용자 참여형 패션디자인 사례, 디지털 컬러를 제어할 수 있는 소프트웨어 프로그램인 아두이노의 개념 및 특징에 대해 조사하였으며 이를 통해 스마트 포토닉 의류 개발을 위한 콘셉트 설정 및 의류 제작용 설계도구를 도출하였다. 둘째, 아두이노 소프트웨어 프로그램으로 LED 패턴의 설계 및 출력이 가능한 LED 매트릭스와 센서와 LED가 일체화 된 메인보드 Circuit Playground Express를 이용하여 스마트 포토닉 의류에 탈부착 가능한 LED 모듈을 설계하였다. 또한 스마트 포토닉 의류의 일상복으로서의 사용가능성을 높이기 위해 일상적으로 착용이 가능한 재킷 패턴을 설계하고 LED 모듈을 탈부착 하기 위한 포켓 패턴을 설계하였다. 셋째, 설계된 회로도에 따라 LED 모듈을 제작하고 디자인한 패턴에 따라 LED 모듈을 탈·부착할 수 있는 재킷과 모듈 포켓 형태의 스마트 포토닉 의류 프로토타입을 제작하였다. 넷째, 의복의 착용자가 원하는 다양한 니즈에 부합하는 사용자 맞춤형 LED 패턴을 제시하고자 사용자의 디자인 의도에 따라 외부에 표시되는 LED 컬러의 패턴을 설계 및 변경 할 수 있도록 아두이노 IDE의 코딩설계를 통한 디자인 설계 방법을 제시하였다. 더불어 다양한 센서에 따른 LED 발광모드를 제어할 수 있는 코딩설계 방법을 제시하였다. 다섯째, 스마트 포토닉 의류의 대표적인 기능인 안전보호 기능, 엔터테인먼트 기능, 커뮤니케이션 기능에 맞는 다양한 메시지와 이미지의 LED 패턴을 설계하고 착용자의 상황에 따른 센서별 LED 발광모드를 설계하여 멀티기능성을 갖춘 일상복으로서의 프로토타입의 활용도를 검증하였다. 본 연구의 의의는 국내 패션시장에서 스마트 의류가 대중에 패션아이템으로서의 인식이 부족한 한계점이 있음을 인지하여 스마트 의류의 대중화 및 실용화를 목적으로 일상복 형태의 멀티기능을 갖춘 스마트 포토닉 의류의 프로토타입을 개발하였다는 점에 있다. 또한 일상복의 경우 소비자가 의복을 착용하고 디자인을 평가한 뒤 선호하는 디자인을 재구매하는 일방향적이고 소모적인 형태의 소비구조였다면 본 연구에서 개발한 스마트 포토닉 의류는 의복의 착용 및 평가단계에서 사용자가 스스로 디자인 변형에 참여함으로써 패션아이템을 재디자인(re-design)하고 재생산(re-creative)할 수 있어 소비자가 의복을 재구매하지 않아도 선호하는 디자인의 의복을 지속적으로 착용이 가능하다는 점에서 지속가능패션으로서의 의의가 있다. 본 연구의 한계점은 아두이노 IDE 프로그램의 코딩작업을 통한 디자인 변경과정이 일반소비자에게 접근성과 인지적인 면에서 다소 제한이 있을 수 있다는 점이다. 따라서 향후 연구에서는 일반소비자가 보다 쉽게 LED 패턴을 디자인 할 수 있도록 간소화된 디자인 툴이나 어플리케이션을 개발하고 패턴설계를 변경하는 매뉴얼을 체계화하는 연구가 필요할 것으로 보인다.
As a fashion product that combines IT technology, smart clothing is being developed as a popular product with various forms and functions with the development of technology. Smart photonic clothing is a smart clothing in which the appearance of clothing is expressed in digital colors. It has various functions such as safety protection function, entertainment function, and communication function. Smart photonic clothing has been developed in various ways, mainly in the overseas fashion market, but in Korea, there have been few cases developed as a popularized product. In addition, previous studies in academia also had limitations in which research to develop a single function product limited to a specific use was conducted. The purpose of this study is to design and manufacture a user-participating smart photonic clothing prototype in the style of everyday wear, focusing on multi-functionality that can utilize the digital colors of smart photonic clothing in various ways according to the needs of the wearer. The results of this study are as follows. First, with the theoretical background, investigated the concept and characteristics of smart photonic clothing, examples of user-participating fashion design, and the concept and features of Arduino, a software program that can control digital colors. The concept setting and design tool for clothing production were derived. Second, the circuit of the LED module that can be attached and detached to the smart photonic clothing was designed using the LED matrix and the main board Circuit Playground Express. In addition, in order to increase the usability of smart photonic clothing as a daily wear, a jacket pattern designed for everyday wear and a pocket pattern for attaching and detaching an LED module were designed. Third, the LED module was manufactured according to the designed circuit diagram, and a smart photonic clothing prototype in the form of a jacket and a module pocket were completed to attach and detach the LED module according to the designed pattern. Fourth, it showed the process of designing and changing the pattern of the LED color displayed externally according to the user''s design intention by using the coding command input of the Arduino IDE for the customized LED pattern. It also showed how to change the design through coding changes. In addition, a coding design method was proposed to control the LED emission mode according to various sensors. Fifth, the utility of the prototype was verified by suggesting LED patterns of various messages and images suitable for safety protection, entertainment, and communication functions, which are typical functions of smart photonic clothing. The limitation of this study is that the design change process through the coding work of the Arduino IDE program may be somewhat limited in terms of accessibility and cognition to the general consumer. Therefore, in the future research, it will be necessary to develop a simplified design tool or application and systematize the manual to change the pattern design so that the general consumer can design the LED pattern more easily. Based on the prototype of smart photonic clothing developed in this study, it is expected that the process of developing user-participating smart clothing suitable for the consumer-producer era will be established.
목차
제 1장 서론 = 1제 1절 연구의 배경 = 1제 2절 연구의 목적 = 5제 2장 이론적 배경 = 6제 1절 스마트 포토닉 의류 = 61. 스마트 포토닉 의류의 개념 = 62. 스마트 포토닉 의류의 발광기술 = 73. 스마트 포토닉 의류의 기능별 분류 = 91) 안전보호 기능의 스마트 포토닉 의류 = 92) 엔터테인먼트 기능의 스마트 포토닉 의류 = 113) 커뮤니케이션 기능의 스마트 포토닉 의류 = 14제 2절 사용자 참여형 패션 디자인 = 181. 사용자 참여형 디자인의 개념 = 182. 사용자 참여형 패션 디자인 사례분석 = 19제 3절 아두이노(Arduino) = 231. 아두이노의 개념 = 232. 아두이노의 체계 및 특징 = 24제 3장 연구방법 및 범위 = 28제 4장 연구결과 및 고찰 = 30제 1절 스마트 포토닉 의류 프로토타입 설계 = 301. 스마트 포토닉 의류 콘셉트 및 구성 시안 = 302. 등·가슴부위 발광용 LED 매트릭스 모듈 설계 = 311) LED 매트릭스 모듈 구성요소 = 312) LED 매트릭스 모듈 회로설계 = 343. 손목부위 발광용 센서 일체형 LED 모듈 설계 = 361) 센서 일체형 LED 모듈 구성요소 = 362) 센서 일체형 LED 보드의 특징 = 384. 스마트 포토닉 의류 LED 모듈 통합 디자인 설계 = 395. 스마트 포토닉 의류 의복 패턴 설계 = 40제 2절 스마트 포토닉 의류 프로토타입 제작 = 491. LED 모듈 탈부착형 재킷 제작 = 492. LED 매트릭스 모듈 및 포켓 제작 = 513. 센서 일체형 LED 모듈 및 포켓 제작 = 554. 스마트 포토닉 의류 프로토타입 완성 = 57제 3절 스마트 포토닉 의류 LED 패턴 코딩 = 601. 아두이노 코딩 프로세스 = 602. LED 매트릭스 텍스트 패턴 코딩 = 623. LED 매트릭스 이미지 패턴 코딩 = 664. 센서 일체형 LED 발광모드 코딩 = 72제 4절 스마트 포토닉 의류 LED 패턴 설계 = 801. 안전보호 기능의 LED 패턴 설계 = 802. 엔터테인먼트 기능의 LED 패턴 설계 = 823. 커뮤니케이션 기능의 LED 패턴 설계 = 84제 5장 결론 및 제언 = 86