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Home2040
- 조영훈
- 인천대학교
- 작품구분일반형
- 공개여부공개
- 카테고리전자
- 등록일2018-05-09
- 팀원(공동개발자)조영훈, 정찬헌, 임승준, 조예은, 유태규, 박상진
- 출품 경진대회미신청
- 62
- 26
- 1,497
상세설명
1. 수행배경
스마트 기기의 사용으로 자신이 보고 싶은 것만 보고 듣고 싶은 것만 듣는 개인주의가 심화되고 있습니다. 대표적 사례로 가정 내 관심사의 구심점이었던 TV는 고글을 쓰고 떨어진 사람끼리 혹은 가상의 상대와 대화하는 VR이나 AR에 밀려 장식용 가구로 전락하고 있습니다. 또한 우리나라 청년층의 출산 기피 현상은 선진국 가운데서도 예외적으로 심각한 상황인데 그 이유는 업무 강도 높은 직장과 가정생활을 조화시키기 어렵다는 이유 때문에 출산하기를 부담스러워 한다는 통계가 있다고 합니다. 즉, 우리나라의 저출산 문제는 청년층이 경력 단절을 두려워해서 결혼 및 출산을 미루거나 포기하는 현상 때문입니다. 이러한 저출산 현상이 일어나면 문제는 1인이 부양해야 하는 노인 인구 증가와 노령화로 이어집니다.
부양 세대는 부양해야 하는 노인의 수가 늘어나 가사 노동량이 증가하고 고령화 인구 또한 적절한 보살핌을 받지 못할 것으로 예상이 됩니다. 이를 해결하기 위해 가사노동을 대신하는 로봇들이 연구되어 왔는데 이들은 보편적인 3-Wheel, 4-Wheel 구조를 지닌 장치의 경우 어떤 구간을 왕복해야 할 때 회전 반경이 넓어서 시간이 오래 걸리거나 심지어 불가능 할 수도 있습니다. 특히나 좁은 실내에서 사용할 경우 문제점이 더 커지게 됩니다. 반면 2-Wheel은 균형 잡기가 쉽지 않아 특별한 기술이 필요합니다. 고령화 문제로 대두되는 문제는 노인들의 외로움입니다. 노인들뿐만 아니라 복잡한 사회 속에서는 누구든 외로움을 자주 느낍니다. 이런 문제들과 관련해서 반려 동물에 대한 인기가 높아지고 있습니다. 그러나 반려동물은 키웠을 때 알레르기, 털 날림, 반려견의 공격, 헛 짖음 등 애로사항이 있습니다. 그 외에서도 정을 주었던 반려동물의 죽음, 즉 외로움을 달래주던 대상의 갑작스런 소멸은 외로움에 지쳐 잠시 기대었던 이들에게 큰 상처가 될 수 있습니다.
이 문제들을 해결하기 위해서 첨단 기술이 동원된 제품들이 등장하고 있는데 이들을 운영하기 위해서는 전력이 필요하게 됩니다. 가스나 석유, 석탄 등을 태워 에너지를 만들 경우 많은 이산화탄소의 배출로 온실 효과 문제를 가중시키고 원자력 발전에 경우에는 핵폐기물이나 지구온난화에 원인이 됩니다. 또한 수력 발전소를 건설하게 된다면 그로인한 환경 훼손이 발생합니다. 또한, 국내에서는 9.11 순환 정전사태와 태백 지역 주민의 원 자력 발전소 건설 반대시위, 밀양 765kV 송전탑 건설 갈등 등 전기에너지의 사용과 관련한 다양한 상황들을 겪었거나 아직까지도 겪고 있습니다
2. 수행기간
작품 제작 내용 | 추진일정 | 비 고 | ||||
5월 | 6월 | 7월 | 8월 | 9월 | ||
Gesture Controlled Robot Arm | v | v | | | | |
Otto Robot | v | v | v | | | |
Smart Solar Tracker | | v | v | v | | |
Self Balancing 2-Wheel Robot | | | v | v | | |
8x8x8 LED CUBE | | | | v | v | |
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3. 개발작품 설명
LED 큐브의 장점은 시각적 효과를 극대화 시킬 수 있다는 것인데 8x8x8 단색 큐브를 비롯하여 컬러 LED 큐브도 시연된 바 있습니다. 본 과제에서 하드웨어는 기존 기본 형태를 채택하여 제작하지만 다양한 용도의 컨텐츠 개발을 목표로 하고 있습니다. 공개되어 있는 컨텐츠는 간단한 3차원 이미지 및 그 애니메이션을 비롯하여 Spectrum Analyse 기능을 추가시켜 오디오에 연결을 하여 음악이 나오면 그에 맞는 주파수에 LED가 움직일 수도 있습니다. 이는 가족끼리 집에서 저녁 식사를 할 때 기존에 있는 샹들리에 조명대신 은은한 조명 역할도 할 수 있습니다. 본 과제에서는 전시회 현수막처럼 4면에 영문자들을 이동시키면서 나타낼 것이며 축하 메시지 글자를 한 글자씩 뒤에서 앞으로 또는 좌에서 우로 튀어 나오는 애니메이션도 구성할 예정입니다. 이때 블루투스를 통해 스마트폰에서 보낸 데이터를 표시할 수 있도록 기능을 구현할 것이며 이는 데이터와 다이내믹 디스플레이 기능을 분리하는 최초의 LED 큐브가 될 것입니다.
기존의 Gesture Controlled Robot Arm은 사용자의 움직임을 이용해 기존의 버튼이나 음성조작에 비해 더 정밀하고 효율적인 조작을 가능하게 합니다. 저희는 이 기능을 이용하여 재택근무를 가능하게 할 것입니다. 그리고 저희는 Robot Arm에 사용자의 제스쳐를 학습시켜 그 제스쳐를 사용자의 조작 없이 스스로 가능하게 할 것입니다. 이는 재택 근무중 간단하고 귀찮은 반복되는 일을 처리해야 할 때 아주 효율적인 기능이 될 것입니다.
다음으로 기존의 균형을 잡거나 이동만 하는 Self-Balancing Robot에서 원하는 위치로 물건을 적재하여 이동시킬 수 있는 점을 추가하여서 가사노동과 노인사용자를 위한 활용도를 높일 수 있습니다. 이를 구현하기 위해서는 스마트폰으로 Self-Balancing Robot과 블루투스를 기반으로 통신하여 원하는 곳으로 보내거나 불러올 수 있습니다.
Otto Robot의 경우에는 기존에는 서보 모터를 조작하여 간단한 걷기, 춤추기나 8비트 멜로디 연주, 장애물 피하기를 할 수 있습니다. 이는 영유아들의 관심을 끌거나, 노년층의 관심을 끌기에 좋습니다. 하지만 진짜 공감은 대화에서 시작됩니다. 저희는 Otto Robot에 블루투스를 더해서 스마트폰과 통신하여 사용자의 음성을 인식하고 반응하도록 합니다. 이럴 경우, Otto Robot은 좀 더 친숙한 이미지로 저희에게 다가올 수 있을 것입니다.
마지막으로 Smart Solar Tracker는 4개의 조도 센서를 사용하여 빛의 세기를 측정해 2개의 서보모터 사용하여 빛을 따라가 천천히 서쪽에서 동쪽으로 회전하며 태양광의 입사각과 태양전지가 직각이 되도록 하여 기존의 태양광 발전보다 효율적으로 많은 에너지를 생성할 수 있습니다. 만약 조도 센서의 값이 0이면 값을 다시 찾을 때까지 서보모터를 자동으로 돌려 제 기능을 찾도록 할 수 있습니다.
4. 활용방안
결혼, 출산, 양육, 가사 등을 두려워하는 20~30대의 저출산 문제와 100수 시대의 노령화 사회에서 갈수록 늘어가는 노년층의 요양 및 외로움 관리 문제는 단 하나의 제도나 단순한 기술로는 풀 수 없는 복잡한 사회 문제입니다. 이미 많은 시도가 있어 일부 진전된 것도 있지만 아직 뚜렷한 해결의 기미는 보이지 않고 있습니다.
홈2040은 미래 기술을 선도하고 있는 전자 공학도로서 적용할 수 있는 기술들을 총동원하여 당면한 문제들 하나하나를 해결하려는 노력이며 저출산 및 고령화 문제를 해결하는 종합 솔루션으로서의 미래의 가정을 상징적으로 제시할 것입니다.
LED 큐브, Gesture Controlled Robot Arm, Otto Robot, Self Balancing 2-Wheel Robot이 지금 당장 저출산 및 고령화 문제를 한순간 해결하지는 못하겠지만 홈2040의 기술들이 성숙되면 실질적인 해결 능력을 발휘할 비전을 제시할 것입니다.
Smart Solar Tracker는 현재 상용화 될 수 있는 기술이며 기존의 화력이나 원자력 발전이 지구 온난화 및 환경 문제로 축출되고 한정된 공간에서 최대의 태양광 발전이 요구되는 시대가 오면 중요 필수 기술로 각광받게 될 것입니다.
본 과제에서 제작되는 장치들은 유-튜브를 비롯한 인터넷 공간에서 2018년 최고의 인기를 자랑하고 있으며 이들을 창의적으로 활용 및 개선하는 본 과제는 창의설계경진대회의 분위기를 쫌 더 화려하게 할 수 있다. LED 큐브는 그 자체로 대회의 랜드 마크가 될 것이며 3종의 로봇은 각각 그 용도가 달라 대회 속 작은 로봇 전시회장을 방불케 할 것입니다.
전찬호 (인천대학교) 2018-05-11 17:44:45
실제 반려 동물들과 지내다 보면 쌓이게 되는 정 같은 감정들을 로봇이 대체 할 수 있을지 의문이내요.
조수빈 (인천대학교) 2018-05-10 00:16:40
좋은 작품인거 같네요!!아이디어 측에서 창의적이에요~~
김종도 (숭실대학교) 2018-05-09 20:27:43
현대 사회심리를 반영하여 공학도의 입장으로써 아주 기발한 아이디어를 반영했네요 기대됩니다.
김기종 (인천대학교) 2018-05-09 19:57:30
대단하십니다
박영률 () 2018-05-09 18:55:52
무릎 탁 치게만드는 아이디어네요 멋있습니다^^
김주호 (연세대학교) 2018-05-09 18:24:05
현시대의 문제점들을 사회심리학적 관점에서 바라보고, 그 문제들을 공학도로서 어떻게 해결 해야할지 깊이 고민했다는 것이 느껴지네요. 인간의 삶과 바로 맞닿아있는 참된 의미의 공학이라고 생각합니다. 정말 기대됩니다:)
김도훈 () 2018-05-09 16:29:05
최근 4차산업혁명으로 인한 인공지능이 대두되고 있는데 참 좋은 아이디어라고 생각합니다
유지승 () 2018-05-09 15:51:21
기대됩니다!
정은아 () 2018-05-09 15:22:15
좋은 작품이 나올 것 같습니다.
조문영 () 2018-05-09 15:14:18
좋은 작품인것 같네요. 기대됩니다.
정다희 (인천대학교) 2018-05-09 15:01:29
기대가 되네요. 얼른 작품의 완성품을 보고 싶습니다.
김지산 (인하대학교) 2018-05-09 14:59:17
기대가 됩니다! 정찬헌 파이팅!!
전우섭 () 2018-05-09 14:55:54
가정에서의 대화단절의 주된요인은 vr보다는 부모의 바쁜회사일과 아이들의 학원이 더 주된요인일텐데 LED큐브가 가정에서의 대화단절을 해결하려면 좀 더 휴식적인 느낌을 주면 좋을거같아요!
강아지를 키우고있는 사람인데 오토로봇이 과연 반려동물만큼의 애정을 쌓을수있을지 의문입니다.
임건웅 (인천대학교) 2018-05-09 14:51:42
어떻게 작품이 만들어질지 궁금하내요.
정인채 () 2018-05-09 14:42:37
아이디어가 창의적입니다. 실용화되는 그날이 빨리왔으면 좋겠네요. 그날을 기다리며...^^
고동근 () 2018-05-09 14:33:26
정말 창의적이네요
공민석 (인천대학교) 2018-05-09 14:31:44
작품 열심히 하시는 모습 좋습니다.. 조영훈 화이팅 ㅎㅎ
성현창 () 2018-05-09 14:30:28
기존에 있던 기술들이 어떻게 활용 될지 궁금합니다!!
윤준수 () 2018-05-09 14:23:12
좋은 작품이 나올 것 같습니다.어떻게 구현 될 지 궁금하내요!!
조현준 () 2018-05-09 14:17:54
보고싶었던 작품들인데 실제로 볼 수 있어서 좋네요!!
한기훈 () 2018-05-09 14:16:13
솔라 트랙커는 인터넷에 다 있는 것 아닌가요 뭐가 달라질 지 궁금합니다!!
박성재 (인천대학교) 2018-05-09 14:15:49
정말 유용한 작품인거같아요!
임재의 () 2018-05-09 14:13:21
어떻게 학생이 이런 창의적인 발상을 할 수 있는지 저로써는 믿기지 않고 정말 놀랍습니다
임종근 (인천대학교) 2018-05-09 14:01:09
좋아보여요!!
장동혁 (인천대학교) 2018-05-09 13:47:55
오!! 재미있어 보이는 작품들이네요. 기대됩니다
서경원 () 2018-05-09 13:40:46
기존 작품을 응용 하고 있지만, 참 !!아이디어가 창의적이네요!!