◆Space
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- European space agency(ESA)는 현재 우주비행사를 위한 smart textile 기술에 투자를 계속하고 있음. 이 기술은 우주 공간 내 무중력상태에서의 우주비행사의 건강문제에 대응하기 위한 것임
- Smart sock : ESA는 우주비행사의 우주공간에서 무중력 상태에서의 근육의 변성을 최소화하고 훈련성과를 모니터링 할 수 있는 smart sock을 개발하고 있음. 근육의 전기적 활성을 기록하고(EMG) 근육 주변과 근육 내부의 산소포화도 등을 검출할 수 있는(NIRS) 센서를 장착하였음. 2009년에 Ohmatex가 개발에 착수하였고 2012년도 10월에 prototype을 완성하였음
- Smart T-shirt :
▽Astroskin : 우주비행사의 vital sign을 실시간으로 측정해 지구에 있는 의료팀에게 무선으로 전송할 수 있는 Carre Technology에서 개발한 티셔츠
▽Hexoskin : 미국 동부 Quebec 대학에서 연구자들을 원격으로 모니터링 할 수 있는 극지방 탐험 팀 용 티셔츠. 이 기술을 Canadian Space Agency와 공유할 예정으로 있음
◆Telemedicine(원격진료) and sports health
- 원격진료가 크게 성장할 것이라는 예측에도 불구하고 smart garment medical 장치는 예상보다 매우 느린 속도로 개발되고 있음
- 이런 가운데 일부 제품은 2014년도에 시장에 출시될 것이라는 예측도 있음
- 수년간 진행되어 온 Multi sensor garment는 상업적으로 활용단계에 있음
- Garment 중 의료 및 스포츠 분야에서 생리학적 신호(심장박동 수, 체온, 운동량, 호흡량, 근육활동 등)의 모니터링을 위한 수단으로 현재 실용화되어 있는 경우는 티셔츠와 양말, 스타킹, 그리고 인솔 부분임
(1) 심장(심박수) 모니터링
▽Healthcare 용 smart textile 중 가장 성공적인 제품은 섬유상에 전도성 띠를 장착시킨 Finland에서 최초로 개발한 “Clothing+”로, 심장 박동수의 변화를 모니터링 할 수 있음
▽차세대 심박수 모니터링 장치의 핵심은, 가슴을 두르는 띠를 대신해 심장박동 데이터를 수집할 수 있는 센서가 장착된 보다 쾌적하게 착용할 수 있는 티셔츠와, 이 신호를 무선으로 전송할 수 있는 탈부착 가능한 전자장치에 있음
▽Adidas MiCoach Eite soccer system : MiCoach range 중 하나. 2012년 프로선수용으로 소개. 운동 중인 선수의 심박수를 실시간으로 모니터링
(2) 생리학적 신호(심박수, 호흡, 체온, 산소포화도, 발바닥 압력) 모니터링용 multi sensor
▽Multi-sensor garment는 최근 수년간 매우 상업적으로 유용한 것으로 나타나고 있음. 금년 말까지 수개의 제품이 pre-order형태로 발주된 상태임. 그러나 일반 심박수 센서보다는 매우 고가로 200~400달러 정도에 가격이 형성되어 있음. 측정결과로부터 얻는 생물통계학적 차원에서 그 변화에 대한 데이터를 smart phone과 blue tooth 및 데이터 모니터링 장치로 송부해 주는 기능을 갖고 있음
▽Heapsylon : 의료 및 스포츠용 e-textile smart sock. 심박수 센서가 부착된 티셔츠 기반으로 되어 있음. 발바닥 압력센서는 발바닥에 걸리는 중량과 낙하충격 정보를, 그리고 당뇨병 환자의 족부궤양 모니터링에 유용함. 발목 고리가 장착된 양말형태로 2014년 3월에 199달러에 시판될 예정임
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Heasilon, Sensoria smart sock
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▽Hexoskin(Canada) : 심박수, 호흡, 활동(기능)센서가 장착된 smart textile garment. 399달러로 washable shirt와 전자장치의 full package로 되어 있음. 2014년 4월경에 첫 오더에 대한 납품이 이루어질 전망임
▽Owlet baby monitor : 심박수, 산소포화도, 피부온도, 수면의 질 등을 측정할 수 있는 smart sock. 센서는 방수처리 되었고, 2013년 130,000달러의 첫 오더를 수행하였음. 판매가는 250달러 수준
▽Miticon insole(German) : 운동선수의 발바닥 압력과 행동분석, 발열 등을 측정해 상처나 수술 후 회복정도를 모니터링하기 위한 제품. 아직 가격결정은 되지 않았음
▽ The MYWEAR EU FP7 project : 2014년 11월 완성예정. 심박수, 호흡, 발바닥 압력 등을 측정해 smart phone와 의료용 모니터링 장치로 송부할 수 있는 섬유 기반의 wearable sensor 개발이 목표임
(3) 스트레스 감각 센서
▽섬유직물의 뒤틀림 게이지나 신축성 센서는 섬유상 신축현상의 증감을 측정하고 있듯, 신체의 근육 운동량도 이를 통해 측정하려는 시도가 다수 이루어지고 있음. DEAP(Dielectric Electro Active Polymer)를 사용하고 있는 다수의 stretch sensor의 sensing 기술은 스포츠와 의료분야에서 매우 효율적으로 활용하고 있음.
▽Danfoss Polypower(Denmark and Stretchsense in New Zealand), 2013년 혁신기술상 수상
▽Edema stocking(Denmark, Ohmayex 개발) : leg volume(다리 크기) 변화 측정용 strain sense 사용. 변화가 과도할 경우 부종을 의심할 수 있음. 충혈(울혈)성 심장질환 환자나 임신중독증 환자에 대한 원격 모니터링 장치. 이 스타킹은 아직 임상적으로 실용화되지 못하였음
◆Fashion
▽몇몇 디자이너들은 각종 행사에서 관중의 시선을 끌 목적으로 LED light를 부착한 wearable technology fashion에 자신들의 입지강화를 계속하고 있음
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▽Rainbow Winter : 소리와 일광, 물 그리고 신축성에 응답해 칼라와 패턴을 변화시키는 쌍방 대화형 garment. Sound 반응성 dress(Thunderstorm)는 2012년 밀라노에서 처음 소개되었음
▽Pauiine van Dogen : 기존 섬유와 smart textile을 융합한 제품. 2013년 wearable solar project의 일환으로 개발된 것으로, 방전된 휴대폰배터리의 50%까지 충전할 수 있는 solar cell이 장착되어 있음
▽Moritz Waldemeyer는 2012년 London 올림픽 폐막식과 Paralympic에서 환상적인 light garment display를 선보였음. 올림픽 폐막식 때에는 브라질 드러머의 beat에 맞춰 동작하는 140개의 LED로 뒤덮인 축제였음
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▽Cute Circuit(영국) : Fashion과 smart textile을 지속적으로 combine하는 전문회사. 2013년에 Katy Perry의 오뜨꾸뛰르(haute couture) lighted dress와 Sarah Brightman의 international tour를 위한 'space' dress를 다수 제작하였음. 현재 기술적으로 더욱 진보된 제품이 평균 300.00 파운드에 거래되고 있음
Sara Britman의 ‘space' dress
◆Light emitting textile
▽패션에 이어 light emitting textile이 안전복이나 광선요법을 위한 wearable 장치와 다양한 두께의 전도성 재료(필름, 섬유 등)에 삽입되는 형태로 타 분야에도 적용이 확대되고 있음. 연구 방향은 seamless 형태로 축적됨으로써 튼튼함과 washable 특성을 해결하기 위한 방향으로 이루어지고 있음
▽EU는 네덜란드의 대형 전자회사인 Philips의 FP7-PLACE-it project(섬유기반의 flexible, stretchable 특성을 갖고 있는 LED의 완벽한 통합에 초점을 맞춘, 다양한 전자장치를 통합할 수 있는 platform)에 투자하였음. 2012년도에 Philips BlueTouch Pain Relief Patch와 Ohmatex washable connector를 소개하였음. Philips BlueTouch Pain Relief Patch는 flexible 기재 내에 특수 blue LED light가 장착되어 있고, 등 근육 통증을 완화시켜주도록 디자인 되어 있음. 250파운드에 거래되고 있음
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Philips BlueTouch Pain Relief Patch
/ Phmatex washable connector
▽360 LED jacket : 2013년 Badger Gear가 소개한 제품. LED가 삽입된 스포츠웨어 재킷
◆Audio Entertainment
▽iPod와 MP3 player의 통합 control을 위한 smart garment는 더 이상 뉴스거리가 아닌 상황이 되었음. 결과적으로 standard type solution은 미래 그들 제품의 얼굴이 될 수 있는 현존하는 brand로 나타나기 시작하였음
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▽Textile cabling 분야에서 새로이 가볍고 noise를 최소화할 수 있는 fashion cabling option을 개발해 headset 제조업자에게 소개하는 것이 주요 이슈가 되고 있음. 이 분야에 몇몇 braid fabric 장치가 유통되고 있음
▽Ohmatex(덴마크) : 업계 최초로 audio control 장치와 fashion 요소(칼라, 패턴, logo 인쇄 등)를 가미시킨 textile conductive ribbon을 headset audio cable로 제공
(4) Market driver
◆Professional sports
▽스포츠 세계에서 운동능력 향상에 대한 수요는 무한함. 생리학적 모니터링과 행동관리 분야에서의 기술발달은, 선수와 trainer가 training 프로그램 효과를 증진시키고 최적의 능력을 발휘하도록 이들 프로그램을 미세 조정하도록 하는 허용된 새로운 training tool이 적용되는 단계에 까지 이르렀음
▽아마추어의 건강과 fitness market은 그들의 개인적 fitness 수준을 증진시크는 모니터링 장치의 채용에 있는 반면, 프로스포츠 시장은, 특히 팀 스포츠와 관련해서 모든 팀원들을 위해 수집된 잠재력과 최적의 데이터 등으로 보다 큰 규모의 기술을 채용하기에 이르렀음. 이 시장에 있어서 코치와 트레이너는 해당 데이터의 구매자이면서 매니저가 됨
◆Ageing population/healthcare trends
▽IHS report “World Market for Telehealth-2014 Edition”에 따르면, telehealth service를 사용하는 환자의 수는 지금의 35만 명에서 극적으로 증가해 2018년에는 7백만 명에 이를 것이라는 전망을 내 놓았음. 이에 따라 의료장비와 공공지출도 함께 증가할 것이라는 것임
▽이 분야 시장성장 동력을 이끄는 가장 큰 요소 중 하나는 health care cost 절감 필요성으로, 특히 환자의 재입원임. 이는 국제적인 추세로, 영국과 프랑스, 중국, 그리고 덴마크 역시 병원 재입원 코스트에 고심하고 있음. 보고서에 따르면 원격모니터링(telemonitoring)은 울혈성 심부전증환자에게 재입원율 감소에 가장 필요한 사항으로, 원격진료 분야에서 가장 효과가 있음
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▽원격진료에 대한 whole system demo 프로그램을 영국이 2008년부터 2010까지 실시하였는데, 2011년도 보고서에 따르면, 이 기간 동안 재 입원율이 20%나 감소하였고, A&E(accident & emergency) 방문은 15%가 감소하였고 입원일은 14%가 감소한 것으로 나타났음. 결과적으로 NHS(national health service)는 2012년 초기단계에서 출발해 2017년도까지 장기간 동안 건강하게 원격진료를 받는 인구를 3백만 명까지의 확대할 것을 목표로 하고 있음
◆Publically (EU, NASA / ESA) funded research and development
▽유럽 섬유산업의 재생과 high tech 혁신에 의한 경쟁력 향상을 위한 목적으로 EU FP6와 FP7 프로그램으로 다수의 SFIT(Smart Fabrics, interactive Textile) project fund가 조성되어 있음. Smart textile의 주요 성장영역 : 즉 health care solution(생리학적 모니터링), 진보적으로 얇으면서도 유기적이고 광범위한 영역의 전자장치(경량 섬유), 보호용 의류의 혁신, fiber 상에 에너지 회수와 저장 등에 초점을 맞추고 있음
▽NASA와 이에 대응하는 유럽의 ESA(European Space agency)는 최신의 wearable technology 개발에 광범위한 역량을 쏟아 붓고 있음. EU funding(Horizon2020)에서 관심을 집중하고 있는 새로운 범주는 이 영역에서의 연구결과를 상업화 하는 데에 있음
출처 : http://www.innovationintextiles.com ( 18th March 2014, Aarhus, Denmark)
- 손성군 통섭섬유 연구소
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