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웨어러블 장치의 세계
학습 목표
- 웨어러블 장치의 구성과 활용 분야를 설명할 수 있다.
관련 성취기준
- [12소생02-04]
웨어러블 장치 작품을 창작하고 공유하는 과정을 통해 소프트웨어의 가치를 확산한다.
생각 열기 — 늘 몸에 붙어 있는 컴퓨터
스마트폰은 주머니나 가방에 있다. 웨어러블 장치는 몸에 붙어 있다. 이 차이 하나가 많은 것을 바꾼다.
웨어러블 장치란
웨어러블 장치(wearable device) — 시계·반지·옷·신발처럼 몸에 착용한 채로 쓰는 컴퓨팅 장치는 몸에 착용한 채로 쓰는 컴퓨팅 장치다. 뼈대는 다른 피지컬 컴퓨팅과 같지만, 센서가 몸 가까이에 있어 생체 신호(biosignal) — 심장 박동, 체온, 움직임, 땀처럼 몸에서 나오는 신호를 읽을 수 있다는 점이 다르다.
| 착용 위치 | 예 | 주로 쓰는 센서 | 하는 일 |
|---|---|---|---|
| 손목 | 스마트 워치·밴드 | 가속도, 심박(빛), 온도 | 걸음 수·심박 기록, 넘어짐 감지, 알림 |
| 손가락 | 스마트 링 | 심박(빛), 온도, 가속도 | 잠의 질 기록 |
| 머리·눈 | 가상·증강 현실 안경 | 카메라, 가속도, 자이로 | 고개를 돌리는 방향으로 화면을 바꾼다 |
| 몸통·옷 | 빛나는 안전 조끼, 열선 조끼 | 빛, 온도 | 어두우면 빛을 내 차에 잘 보이게 한다 |
| 발 | 센서 깔창 | 압력 | 걸음걸이와 무게 중심 분석 |
넘어짐을 알아채는 시계
스마트 워치 가운데에는 착용한 사람이 크게 넘어지면 이를 알아채고, 한동안 움직임이 없으면 긴급 연락처에 알리는 기능을 갖춘 것이 있다. 이 기능은 어떻게 동작할까?
- 입력
가속도 센서
손목이 얼마나 빠르게, 어느 방향으로 움직이는지 1초에 여러 번 잰다.
- 처리
패턴 판단
「갑자기 크게 떨어지고 → 세게 부딪히고 → 한동안 움직임이 없다」는 순서가 나타나면 넘어짐으로 판단한다.
- 출력
확인과 알림
먼저 진동과 화면으로 「괜찮은가요?」를 묻고, 대답이 없으면 도움을 부른다.
「먼저 묻는다」는 단계를 눈여겨보자. 박수를 치거나 팔을 세게 휘둘러도 비슷한 움직임이 나온다. 잘못 알아챈 경우에 곧바로 신고하면 곤란하다. 센서가 틀릴 수 있음을 알고 규칙을 짜는 것이 몸에 다는 장치에서 특히 중요하다.
몸에 다는 장치라서 더 따질 것
- 착용감
가볍고 작게
무겁거나 각진 장치는 하루 종일 차기 어렵다. 차지 않으면 아무 쓸모가 없다.
- 전원
배터리와 충전
작은 배터리로 오래 버텨야 한다. 센서를 너무 자주 읽으면 금방 닳는다.
- 안전
열과 전기
피부에 닿으므로 뜨거워지거나 전기가 새면 안 된다. 배터리를 찌르거나 구부리지 않는다.
- 내구성
땀·비·빨래
옷에 단 장치는 땀과 비에 젖고, 빨래를 견뎌야 할 수도 있다.
- 개인 정보
건강 정보
심박·잠·위치는 매우 민감한 정보다. 누가 그 기록을 보고 어디에 쓰는지 따져야 한다.
카드를 누른 뒤, 넣을 통을 누른다. 통 안의 카드를 누르면 다시 나온다.
착용감
전원
안전
내구성
개인 정보
- 팔찌가 너무 무거워 체육 시간에는 빼 둔다 — 불편하면 차지 않게 된다
- 하루 만에 배터리가 닳아 밤에 잠 기록을 못 한다 — 센서를 얼마나 자주 읽을지와 배터리 크기를 함께 정해야 한다
- 충전하다 손목 쪽이 뜨거워졌다 — 피부에 닿는 장치는 열을 특히 조심해야 한다
- 빛나는 조끼를 빨았더니 불이 안 켜진다 — 옷에 다는 장치는 물과 빨래를 견뎌야 한다
- 보험 회사가 내 걸음 수 기록을 보고 보험료를 정한다면? — 건강 기록이 본인의 뜻과 다르게 쓰일 수 있다
- 반지가 손가락 굵기에 안 맞아 자꾸 빠진다 — 몸의 크기와 모양은 사람마다 다르다
카드마다 영향이 얼마나 큰지 0~3 사이로 정해 보자. 저울은 내 판단을 따라 기운다.
긍정 영향
- 심박이 갑자기 이상해지면 알려 준다착용자
- 넘어져 혼자 일어나지 못할 때 도움을 부른다혼자 사는 노인
- 걸음 수가 보여 더 걷게 된다착용자
부정 영향
- 건강 기록이 새어 나가면 되돌릴 수 없다착용자
- 숫자에 매달려 오히려 불안해진다착용자
- 비싼 기기를 살 수 없는 사람은 누리지 못한다저소득층
웨어러블 사례 탐색
약 15분웨어러블 사례 카드
- 입력·처리·출력을 적었다
- 누구의 문제를 푸는지 적었다
- 고려 사항을 적었다
글자 규칙으로 살펴보는 점검표다. 다 켜졌다고 좋은 답이 되는 것은 아니다 — 마지막 판단은 내가 한다.
적은 내용은 이 브라우저에만 저장된다. 다른 컴퓨터로 옮기거나 제출하려면 내려받는다.
확인 문제
개념 확인 문제
보기를 누르면 바로 채점된다. 틀려도 해설을 읽으면 된다.
스마트 워치가 넘어짐을 알아채는 데 주로 쓰는 센서는?12소생02-04
넘어짐을 알아챈 시계가 곧바로 신고하지 않고 먼저 「괜찮은가요?」라고 묻는 까닭은?12소생02-04
웨어러블 장치에서 개인 정보에 해당하는 걱정은?12소생02-04
웨어러블 장치가 다른 피지컬 컴퓨팅 장치와 가장 크게 다른 점은?12소생02-04
교과서에서 찾기
| 교과서 | 해당 위치 | 쪽수 |
|---|---|---|
| 교학사 | Ⅱ-3 웨어러블 장치 | 61쪽 |
| 길벗 | Ⅱ-04 도전! 웨어러블 장치 창작 | 70쪽 |
| 삼양미디어 | Ⅱ-04 웨어러블 작품 창작 프로젝트 | 63쪽 |
| 씨마스 | Ⅱ-2 융합 진로 › 스마트 헬스케어 기기 개발자 | 64쪽 |
| 천재교과서 | Ⅱ-2 피지컬 컴퓨팅의 활용 › 웨어러블 장치 작품의 창작 | 75쪽 |