Interactive Product Design 2009


빗소리도 통역이 되나요? LED it Be(雨) * 이규호 신하늘 강하늬

빗소리도 통역이 되나요? LED it Be(雨)* 이규호 신하늘 강하늬

 

 

 표지 copy 

기획의도

빗소리엔 특별한 언어가 있다.

비오는 밤, 빗소리를 들으며 거리를 걸어본 적이 있다면,

그 순간의 감성을 음미하는 일이 얼마나 멋진 일인지 알 것이다.
그런 날에는 거리의 작은 가로등 불빛을 지날 때 조차 우리는 문득 추억에 잠기곤 한다.
마치 내려오는 빗방울들이 나에게 무언가 말하고 싶어하는 것만 같다.

희미하게 뺨 위를 스치는 안개비, 고요하거나 혹은 궁상맞게 내리는 보슬비,
보슬비보다는 조금 굵게 내리는 가랑비, 하늘이 노한듯 세차게 퍼붓는 장대비…

우리는 이러한 빗소리가 전하는 메세지를 시각 언어, 즉 빛으로 표현하려고 한다.
우산에 떨어지는 비의 세기에 따라 LED 빛 밝기와 점멸 반응시간을 다르게 함으로써
사용자는 빗소리가 전하는 메세지를 시각, 청각으로 느끼고 반응할 수 있다.

 

Concept
 

LED it Be(雨)

LED = it’s be(雨)
빛, 그것은 비(雨)다.

빛과 빗소리의 결합(또는 빛으로 쓰는 빗소리의 이야기)

LED it Be(雨)라는 매개체를 이용해 ‘비’는 사용자에게 다양한 이야기를 전하고
사용자는 빛의 언어를 통해 그것을 받아들이고 재해석 한다.

Design concept

우산 재질: 폴리에스테롤
우산 칼라: White (LED 빛의 투과가 용이함)
LED: 고휘도 투명 LED
센서: 압전필름(PDVF) 혹은 전도성 실

Background Research

2009-11-10 22;28;21

비 [rain]

 크기가 0.2mm라는 것은 이슬비(drizzle)의 가장 작은 크기를 나타낸

것으로,  이보다 더 작은 구름방울인 경우 150m 정도만 낙하해도 증발되어

사라져버리므로 빗방울이 될 수 없다. 일기도상에 비를 표시할 때는 운량을

표시하는 지점 옆 국제식 기호로 나타낸다. 일반적으로 1개의 빗방울은

10만 개의 구름방울로 이루어진다. 이처럼 많은 양의 구름방울이 수분에서

수십분 이내에 어떻게 병합(倂合)되어 큰 빗방울이 되는가에 대해서는 현재

빙정설(氷晶說)과 병합설의 두 가지 과정이 생각된다.

빙정우는 -40℃ 정도까지 냉각된 구름꼭대기 부근에 생긴 빙정이 빙정과

물방울이 공존하고 있는 층을 떨어져 내려오게 되면 포화수증기압의 차이로

물방울은 증발하고 빙정은 승화에 의하여 성장된다. 이 빙정은 떨어지면서

구름방울과 붙어서 눈조각이 되는데, 더 아래층으로 떨어져 내려와서

0℃ 이상의 기층에 들어오면 녹아서 큰 빗방울이 된다.

⑴ 대류성 비:

여름철에 전형적으로 볼 수 있다. 대기는 하층으로부터 가열되거나

상층에 찬 기류가 흘러들어오면 성층(成層)이 불안정해져서 위아래의

대류를 일으키는데, 적운(積雲) 단계에서는 좀처럼 비가 내리지 않으며,

구름꼭대기가 -20 ℃ 정도로 되어 빙정이 생길 수 있게 되면 구름 밑부분

으로부터 강한 비가 내린다.

 

 ⑵ 지형성 비:

습윤한 공기가 산허리를 따라 상승하면 단열팽창에 의하여 냉각되어

구름이 형성되고 이 구름으로부터 비가 내리게 된다. 이 경우 우량은

산꼭대기 근처보다 중턱 약간 윗부분에 가장 많다.

 

⑶ 전선성 비:

온난전선이나 한랭전선 등의 전선면(前線面)에 따라 기류가

상승할 경우에 내리는 비이다. 온난전선일 때는 강우역이 넓어 거의

300km에 달하고, 한랭전선일 때는 70∼100km로 비교적 좁다.

 

⑷ 수렴성 비:

태풍이나 저기압의 중심으로 주위의 기류가 수렴되어 오면,

중심 부근에서는 강한 상승기류가 생겨서 많은 비가 내린다.

태풍이 한반도 부근을 통과할 때 남한 전체에 내리는 우량은 약 68억 t이다.

 

비의 우리말

 

가을비; 가을철에 지적지적 내리는 비.

가을장마; 가을철에 여러 날 쉬지 않고 내리는 비.

건들장마; 초가을에 비가 오다 말다 하는 장마.

궂은비; 끄느름하게(날이 흐리어 어둠침침하다) 오랫동안 내리는 비.

그믐치; 음력 그믐께에 비나 눈이 옴, 또는 그때 내리는 비나 눈.

낙종물(落種~); 못자리를 만들 무렵에 맞추어 오는 비.

는개; 안개보다는 조금 굵고 이슬비보다는 가는 비.

늦장마; 제철이 지나서 지는 장마. (준말)늦마.

단비; 꼭 필요한 때 알맞게 내리는 비.

먼지잼; 겨우 먼지가 날리지 않은 정도로 비가 조금 오는 것.

모종비; 모종하기에 알맞게 때맞추어 내리는 비.

목비; 모낼 무렵에 한목 오는 비.

못비; 모를 낼 만큼 흡족하게 오는 비.

보름치; 음력 보름께에 비나 눈이 오는 날씨.

보슬비; 바람 없이 조용하게 내리는 가랑비. (큰말)부슬비.

복물(伏~); 복날 또는 그 무렵에 내리는 비.

봄비; 봄에 내리는 비.

봄장마; 봄철에 여러 날 계속해서 오는 비.

부슬비; 부슬부슬 내리는 비. (작)보슬비.

비꽃; 비가 내리기 시작할 때 성기게 떨어지는 빗방울.

비안개; 비가 쏟아질 때 안개처럼 부옇게 흐려 보이는 현상.

산돌림(山~); 산기슭으로 내리는 소나기.

산성비(酸性~); 산성을 띠는 비.

약비(藥~); 약이 되는 비라는 뜻. 꼭 필요한 때에 내리는 비를 일컫는 말.

양성 장마(陽性 ~); 집중 호우와 같은 소나기성의 장마. (반대말)음성 장마.

억수; 물을 퍼붓듯이 세차게 내리는 비. 호우. (작은말)악수.

억수 장마; 여러 날 동안 억수로 내리는 장마.

웃비; 우기(雨氣)는 가시지 않았으나, 좍좍 내리다가 그친 비. (×)윗비.

음성 장마(陰性 ~); 궂은비가 오랫동안 계속되는 장마. (반)양성 장마.

작달비; 굵고 거세게 내리는 비.

장맛비; 장마 때 내리는 비. (×)장마비.

진눈깨비; 비가 섞여 내리는 눈. 눈비. (반)마른눈.

찬비; 차가운 비.

칠석물(七夕~); 칠석날에 오는 비. 칠석물이 지다.

큰비; 여러 날 동안 계속해서 내리는 비.

 

강수확률 예보

 원시 시대에는 날씨의 변화가 생활 양식과 생존을 좌우하는 중요한

문제였던 반면 현대는 냉난방 시설등 문명의 발달로 날씨의 영향을

어느 정도 극복했다고 할 수 있다. 그러나 기상 현상에 대한 지식이 날로

증대되고 인간의 활동이 다양해짐에 따라 기상 정보에 대한 수요는

더 많아지고 그만큼 정확한 정보를 생활에 이용하려는 욕구는 더욱 커지고 있다.

대부분의 사람들은 아침에 일기 예보를 보고 하루의 일과 를 준비하고 계획한다.

일기 예보의 내용중 가장 많은 관심을 끄는 것은 강수 유무이다.

 

2009-11-10 22;39;02

 

우산의 역사

헝겊으로 만든 것을 우산·헝겊 우산, 유지로 만든 것을 지우산이라 한다. 

한국에서는 본래 대오리나 갈대로 촘촘하게 엮어 머리에 쓰는 널찍하고

움푹한 삿갓을 비가 올 때 외출용으로 이용하였고, 농사 등 작업을 할 때는

짚이나 띠 같은 풀로 두껍게 엮어 만들어 서양 망토처럼 생긴 도롱이를 등에

짊어지듯이 착용하여 우비를 대신하였다. 삿갓 또는 차양이 넓은 밀짚모자를

머리에 쓰고 도롱이를 두르면 비를 완전히 막을 수 있으며 양손을 놀리는 데

편리하였으므로 농촌지방에서는 1950년대까지도 사용하는 곳이 많았다.

헝겊 우산은 서양에서 전래된 것으로, 초기에는 쇠살에 검정·감색 등의

어두운 색의 비단을 바르고 한가운데에 금속이나 대· 목제의 자루를 박아서

사용했다. 그후 검정 목면천에 방수 처리한 방수포를 사용하였고, 최근에는

나일론이나 폴리에스테르에 방수 처리한 여러 가지 빛깔의 천을 사용한다.

우산살도 무겁고 녹이 쉽게 스는 불편한 쇠살에서 벗어나 스테인리스스틸이나

알루미늄을 사용하며, 구조도 개폐가 간편한 자동식 우산 및 자루를

2단이나 3단으로 접어 넣어 짧게 한 휴대용이 있다.

지우산은 본래 중국에서 들어온 것으로, 대나 나무막대 모양의

자루를 중심으로 하여 대오리로 만든 가는 살을 방사상으로

돌려 박고 겉에는 들기름으로 결은 유지를 발라 개폐할 수 있게 만들었다.

헝겊 우산과 겸용하였는데, 값이 싸고 가벼운 반면 바람에 견디지 못하는

단점이 있어 한동안 쓰지 않다가 비닐이 보급되면서 유지 대신에 비닐을

발라서 비닐 우산으로 개조하였다.

 우산의 원단

폴리에스터 (방수처리) 천에다 가방수도료처리를 하여 물이나 수분이 침투하는

것을 방지하는 방수력을 강화 시켜진 것.

 

나일론 다우다라고 부름.

 

비닐원단

대부분 아동용이나 캐릭터우산용으로 많이 사용되어짐.

원단에 아무런 무늬도 넣지않고 단색으로만 만들어진 우산을 무지우산

이라하고 동판에 무늬를 새겨 원단에 찍어내는 나염우산 그리고 은색으로

코팅하는 실버코팅 우산 등이 있다. 

 

 궁중 우산

대나무와 기름종이(한지에 기름을 등뿍 먹인 것)

전통한지에 기름을 묻히면 굉장히 질기고 수분을 거의 100% 방출한다고 한다.

통기성도 좋다.

 

 Materials Research

  

PDVF(압전효과)

압전효과(Piezoelectric Effect)란 압전체를 매개로 기계적 에너지와 전기적

에너지가 상호 변환하는 작용이다. 다시 말해 압력이나 진동(기계에너지)을

가하면 전기가 생기고 전기를 흘려주면 진동이 생기는 효과다. 이 변환을

만들어 주는 압전체는 압력이나 진동을 가하면 전기가 생기는 물질. 우리가

사용하는 가스레인지의 점화과정이 압전체를 이용한 압전효과의 대표적인

예다. 손잡이를 돌려 압전체에 압력을 가하면 전기가 생성돼 불꽃이 생기며

공급된 가스와 만나 불이 붙는다. 현재 전 세계적으로 가장 널리 사용되고

있는 대표적인 압전체는 PZT (납, 질콘, 티탄으로 만든 소재)라는 세라믹

(무기화합물) 소재다. 그러나 최근 환경 문제에 대한 규제가 늘어남에 따라

납을 사용하지 않은 압전 세라믹 재료의 개발 필요성이 높아지고 있다.

이밖에도 PVDF라는 폴리머 계열 소재에서도 압전 현상이 나타나며 이를 이용한

박막 스피커 등 개발도 활발히 진행되고 있다.

압전효과는 에너지 변환을 필요로 하는 분야에서 무궁무진하게 응용되고 있다.

각종 진동을 이용해 전기에너지를 생성해내는 에너지 하베스팅은 무공해

재생에너지라는 점에서 각광받는 연구 분야이다. 또한 거꾸로 전기를 주입할 때

생기는 진동은 초음파 분야에서 응용돼 가습기나 세척기 같은 생활용품,

초음파 모터 등의 분야에서 이미 다양하게 사용되고 있다. 이밖에도 압전효과를

복합시킨 응용 사례도 있다.

압전압전2

http://www.donga.com/fbin/output?n=200902100034

http://magazine.joins.com/economist/article_view.asp?aid=276805

 

압전소자

피에조전기소자라고도 한다.  

압전기란 어떤 종류의 결정판에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에

외력에 비례하는  양·음의 전하가 나타나는 현상인데 1880년 프랑스의

자크 퀴리(Jacque Curie)와 피에르 퀴리(Pierre Curie: 1859~1906) 형제가

처음 발견하였다. 이후 한 장의 결정판에 나타나는 압전기는 미약하지만

금속박을 삽입하면서 여러 장을 겹칠 경우 그 양이 크게 증대된다는 것이 알려졌다.

또 결정판에는 고유의 진동이 있고 탄성진동과 전기진동이 일치하면 압전기와

결합되어 더욱 강한 진동이 일어난다는 사실도 발견되었다. 그리고 이들 현상을

이용하는 여러 가지 발명이 뒤따랐다. 이에 따라 마이크로폰이나 전축의 픽업에는

로셸염, 전화기나 라디오의 스피커, 초음파 탐지기, 수정시계의 진동자, 방송기기,

원파 통신회로 등에는 수정과 타이타늄산바륨 등이 압전소자로서 많이 사용되고 있다.

 

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 LED 

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Benchmarking 

b_트와일라잇 우산5가지 스펙트럼이 일정한 패턴을 유지하며 강하게 빛난다.
차량 운전자에게 전방에 지나는 행인이 있음을 확인시켜주는 역할을 한다.
내/외부에 빛이 나오는 2가지 종류의 제품이 있으며 AAA 배터리를 사용한다
손잡이에는 LED 빛을 켜고 끌 수 있도록 스위치가 장착되어 있다.b_뉴 스카이라인물에 만감하게 반응하는 신소재를 적용하여 만들어진 우산이다.
평소에는 화이트와 블랙 컬러만 나타나다,
비에 젖으면 각기 다른 밝은 계열의 색상들이 드러난다.
색상무늬는 차량 전조등의 빛에 강한 반사효과를 줘 보행자의 안전을 지켜줄 수 있다.b_LightDrops떨어지는 빗방울의 압력을 PDVF 센서를 사용해 에너지로 변환해
LED가 빛을 발산한다.
빛의 세기에 따라 빛의 발산 범위가 3단계로 나뉘어 나타난다.b_LED칼라우산LED 소재의 우산대가 자체발광 기능을 한다.
어두운 밤에 보행자의 안전을 우선으로 하며 다양한 칼라가 있다.
AAA 건전지를 사용한다. 

Technique Reserch

고휘도 투명 LED , 압전필름(PDVF), 전도성실T_고휘도엘이디T_기울기센서T_압전필름 

Idea Sketch

IS_아이디어스케치IS_아이디어스케치1IS_아이디어스케치2IS_아이디어스케치3      

Interface

1. 우산을 펼 때 LED 자체가 켜진다. 반대로 우산을 접을 때 LED는 꺼지게 된다.
2. 손잡이에 위치한 스위치를 사용해 5가지 LED 점멸 패턴을 선택할 수 있다. * 자동 점멸: 보슬비 이상의 압력으로 비가 내릴 때 선택 가능하다. 빗방울의 
                         낙하압력이 낮을 때와 중간일 때, 높을 때에 따라 LED의 빛 세기와
                         점멸 속도가 각기 다르게 나타난다.* 약한 반응: 안개비일 때(센서가 빗방울의 압력을 감지 못할 때) 혹은 사용자가
                        은은하고 느리게 점멸하는 빛을 원할 때 선택할 수 있다.* 강한 반응: 안개비일 때(센서가 빗방울의 압력을 감지 못할 때) 혹은 사용자가
                        강하고 빠르게 점멸하는 빛을 원할 때 선택할 수 있다.* 빗방울 낙하: 안개비일 때(센서가 빗방울의 압력을 감지 못할 때) 혹은 사용자가
                             낙하하는 빗방울 모양의 빛을 원할 때 선택할 수 있다.* LED 멸등: 우산을 펼친 후 LED 빛을 원하지 않을 때 선택한다. 

User Scenario

12-유저시나료 copy12-유저시나료2 copy12-유저시나료3 copy12-유저시나료4 copy 

참고사이트

http://matioworld.com/844http://stupidhoony.com/80059545387http://www.cyworld.com/lsimp3/2376813http://www.yankodesign.com/2008/12/08/umbrella-light-the-way/http://www.ibule.com/kboard/kboard.php?board=qnahttp://blog.naver.com/ioyou64?Redirect=Log&logNo=13006816888011 copy


1 Comment so far
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배경이나 기술적인 조사가 참 잘 되었네요.
PDVF를 사용할 때 OpAmp를 사용해야 진동의 감도를 증축시킬 수 있어요.

Comment by 김영희




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