Integration and Innovation Design Lab

통합과 혁신디자인 연구실

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통합과 혁신디자인 연구실

통합과 혁신디자인 연구실은 디자인과 공학을 융합하여 혁신적인 제품을 개발하고, 그와 관련된 방법과 프로세스를 전문적으로 연구합니다. 특히 노인을 위한 디자인, 재활기구 디자인, 건강 및 안전 디자인분야에 이러한 방법과 프로세스를 적용하고 실증하는 연구를 수행해 오고 있습니다.
제품개발과정에서 디자이너가 리더쉽을 발휘하기 위해서는 창의적인 디자인컨셉을 제시할 수 있어야함은 물론, 기술과 공학적 원리를 적용하여 그 디자인을 구현해 낼 수 있는 능력을 갖추고 있어야 합니다. 또한 전문 엔지니어와 협업하여 새로운 기술적 원리들을 디자인에 적용할 수 있어야 합니다. 이를 달성하기 위해 우리 연구실에서는 디자인과정을 제품개발 전체 과정으로 확장하여 탐구하며, 공학적 지식을 디자인 과정에 적극 활용하여 디자인-공학의 융합적 지식과 혁신적인 디자인을 창출해 냅니다.
제품디자인과 개발은 기능성, 사용성, 심미성의 세가지 요소를 통해 완성됩니다. 기능성은 제품의 주요기능이 그 성능을 달성하는데 필요한기술적 요소로 기구적, 전기전자적 원리 등을 디자인에 적용함으로써 달성됩니다.
사용성은 사용자의 신체적, 정신적 특성에 따라 결정되는 제품의 크기, 형태, 인터랙션, 인터페이스와 같은 인간공학적 성능과 관련된 요소로 인간중심적 디자인 방법을 통해 결정하게 됩니다.
심미성은 제품이 어떤 사람이나 환경에서 사용되느냐에 따라 제품에 의해서 표출되는 상징이나 감성과 관련된 요소로 심미적이고 감성적인 디자인 접근법을 통해 달성됩니다.
우리는 이 세가지 요소들을 종합적으로 적용하기 위해 산업디자인, 공학설계, 인간공학적 디자인 방법과 프로세스를 탐구합니다. 이를 바탕으로 우리는 창의적인 디자인 컨셉을 상품으로 구현하고, 기술이전과 사업화를 통해 디자인주도의 제품개발이 사회와 산업에 직접적으로 기여하는 모델을 만들고 있습니다.
대표적인 연구 개발 결과물로는 ‘데이터기반 상지재활기구,’ ‘뇌파기반 스마트 안전모,’ ‘ICT기반 신체균형 및 스트레칭 훈련기구’이 있습니다. 기술이전과 상용화 사례로는 창의성 교육용 완구인 ‘UCUBE’와 가정용 스트레칭훈련기구인 ‘Anybaro’가 있습니다. 현재는 노인 라이프 사이클 전주기 돌봄을 위한 로봇 제품 서비스 시스템의 디자인 연구를 수행하고 있습니다.
우리의 이러한 연구와 경험들은 연구실 학생들로 하여금 디자인적 창의성과 공학적 구현능력을 갖추게 하고 있습니다. 또한 학생들이 디자이너와 엔지니어를 사이를 왔다갔다하며 제품개발 전과정을 이끌고 갈 수 있는 디자인엔지너이로서의 자질과 역량을 갖출 수 있도록 해 줍니다.
그동안 우리가 달성한 성과들을 통해 우리는 디자인-공학의 융합적 제품 개발 방법론 분야를 선도하는 국내외의 유일한 연구실이라고 자부합니다.
The Integration and Innovation Design Lab specializes in designing and developing innovative products by combining design and engineering and researching related methods and processes. Our research has focused on applying and demonstrating these methods and processes in the design of products for the elderly, rehabilitation devices, and health care and safety.
To demonstrate leadership in the product development process, designers must be capable of presenting creative design concepts and implementing them using technology and engineering principles. They must also collaborate with professional engineers to apply new technical principles to the design concepts. To achieve this, our laboratory expands and explores the design process within the broader context of product development, actively incorporating engineering knowledge to foster design-engineering convergence and create innovative design.
Product design and development encompass three essential elements: functionality, usability, and aesthetics. Functionality involves applying mechanical, electrical, and electronic principles to ensure a product performs its primary function effectively. Usability pertains to ergonomic considerations such as size, shape, interaction, and interface. They are determined through a human-centered design approach based on the user's physical and mental characteristics. Aesthetics involves the symbolic and emotional aspects a product conveys, influenced by user types and the environment in which the product is used. Achieving aesthetic and emotional design is an integral part of this process.
We comprehensively explore industrial, engineering, and ergonomic design methods and processes to incorporate these three elements effectively. Based on this foundation, we establish a model where design-led product development directly contributes to society and industry through technology transfer and commercialization while integrating creative design concepts into tangible products.
Notable research and development outcomes from our lab include the "data-based elbow-joint rehabilitation equipment," "brain wave-based smart helmet," and "ICT-based body balance and stretching training equipment." We have successfully transferred and commercialized technologies such as "UCUBE," a creativity education training toy, and "Anybaro," a home stretching training equipment. Currently, we are conducting a design study for a robot product service system catering to the entire life cycle care of the elderly.
Through our achievements, we take pride in being the domestic and international leading laboratory in the design-engineering integrated product design and development methodology field. Our research and experiences equip students in our lab with design creativity and engineering realization skills, enabling them to transition seamlessly between the roles of designers and engineers while leading the entire product development process. This experience empowers our students with design creativity, engineering expertise, and the qualifications necessary to guide the product development process as design engineers.

Major research field

통합디자인방법, 노인돌봄 디자인, 헬스케어 및 재활디자인, 안전과 인간공학디자인

Desired field of research

지능형 노인돌봄 제품-서비스 시스템, 헬스케어 및 재활 제품-서비스, 인간공학적 운동기구 개발, 스마트공장 관리 시스템 UX/UI / Smart sliver care product-service system, Healthcare and rehabilitation product-service, Ergonomic physical device design, Smart factory management system UX/UI

Research Keywords and Topics

현재 진행중인 연구들

1. 노인 전주기 돌봄 로봇 제품-서비스 시스템
- 대상: 초기 노인에서부터 후기 노인까지의 전체 노인
- 노인 사용자들이 독립적으로 만족한 삶을 살 수 있도록 돌봄을 제공하는 지능형 제품-서비스 시스템의 디자인 및 개발
- 집사로서의 서비스 로봇: AI를 이용한 음성인식, 지능형 피드백 제공, 노인의 상태에 대한 지능적 판단
- 노인의 일상을 돕는 지능형 제품군 및 노인의 활동과 신체 움직임 데이터를 모으는 센싱장비

2. 특전배낭
- 무게분산기능을 갖고 있는 인체공학적인 군 배낭 및 프레임 개발

3. 지능형 상지 재활 기구 개발
- 데이터 기반 진단 및 훈련
- 능동적, 보조적, 수동적 훈련
- 노인 환자를 위한 병원 및 홈 트레이닝 제공

4. 연하장애 재활 훈련 기구 개발 디자인 및 개발
- 삼킴장애 환자에 재활 기구 및 프로그램 개발
- 데이터 및 시각적 피드백을 적용
- 사용자의 훈련 동기 강화 개념을 적용한 UI

5. 중장년을 위한 가정용 하지 근력 훈련 기구 디자인 및 개발
- 놀이 개념을 접목한 동기강화 프로그램 제공
- 혼자서도 할 수 있는 수준별 스쿼트 프로그램
- 외발서기 공 끌어오기 개념 적용

6. 스마트공장의 생산효율성 최적화 UX/UI
- 각 단위 셀의 생산 효율 예측 프로그램에 대한 UX/UI
- 빅데이터 기반 종합 생산 효율성 예측 및 관리 UX/UI개발

Research Publications
MORE

· Applied Science, "Interdisciplinary Co-Design Research Practice in the Rehabilitation of Elderly Individuals with Chronic Low Back Pain from a Senior Care Center in South Korea," Tufail, M., HB Lee, YG Moon, H Kim, KM. Kim, May 2022
· Applied Ergonomics, “Effects of cursor freeze time on the performance of older adult users on mouse-related tasks,” Tufail, M., KM. Kim, June 2017
· Design Studies, “Collaborative Product Design Process of Industrial Design and Engineering Design in Consumer Product Companies,” KM. Kim, KP Lee, 2016
· Design Studies, “Cognitive styles in design problem solving: Insights from network-based cognitive maps,” EJ Kim, KM. Kim, 2015

Patents

· 뇌파기반 스마트 안전모, 김관명, 주상진, 이다빈, 김황, 2023.07.07
· 상지재활기구, 김관명, 박재한, 이수진, 한진영, 2023.05.22
· 미로형태의 큐브 블록, 김관명, 양지현, 김명진, 2019.12.27
· 운동 및 재활치료를 위한 보조장치, 김관명, 김명진, 2019.04.29

국가과학기술표준분류

  • HE. 문화/예술/체육
  • HE04. 제품디자인
  • HE0402. 산업용제품/기기디자인

국가기술지도분류

  • 기타 분야
  • 060000. 국가기술지도(NTRM) 99개 핵심기술 분류에 속하지 않는 기타 연구

녹색기술분류

  • 녹색기술관련 과제 아님
  • 녹색기술관련 과제 아님
  • 999. 녹색기술 관련과제 아님

6T분류

  • 기타 분야
  • 기타 분야
  • 070000. 위의 미래유망신기술(6T) 103개 세분류에 속하지 않는 기타 연구