10조-The Linkers

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 다이나믹 QR..

영문 : Dynamic QR..

과제 팀명

The Linkers..

지도교수

박찬희 교수님

개발기간

2025년 9월 ~ 2025년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 기계정보공학과 2022430040 조성찬(팀장)

서울시립대학교 기계정보공학과 2020430005 김종윤

서울시립대학교 기계정보공학과 2018430028 변제영

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

본 과제는 라즈베리 파이와 매직미러(MagicMirror²) 플랫폼을 활용하여, 스마트 미러 화면에 렌더링된 정보를 사용자의 음성 명령을 통해 즉시 QR코드로 생성하여 개인 기기로 전송하는 새로운 방식의 스마트 미러를 개발합니다. 핵심 기능은 사용자가 거울을 보며 qr코드와 관련된 키워드와 qr로 만들고 싶은 페이지를 말하면, 시스템이 즉시 공유 가능한 QR코드를 화면에 띄워주는 것입니다. 이를 통해 스마트폰과의 연동이 어려웠던 기존 스마트 미러의 한계를 추가 하드웨어 비용 없이 해결하고, 사용자가 정보를 필요로 하는 바로 그 순간에 음성만으로 정보를 손쉽게 가져갈 수 있도록 구현하고자 한다.

개발 과제의 배경

개발 배경

기존 제품의 비싼 비용
- 단순형(LED·날씨 위젯) 스마트 미러: 20만~60만 원대
- 센서·헬스케어 기능 포함 고급형: 훨씬 고가(130만원)
- → 카메라·센서 생략 시 비용 절감 효과가 명확
시장 동향 분석 및 틈새 시장 발견
- 현재 상용 제품은 뷰티/헬스·욕실 특화 기능에 집중
- 스마트폰과의 정보 연동 허브형 제품은 부재 → 본 과제의 주제
QR 활용의 생활화
- 전 세계 모바일 사용자 중 약 84% 이상이 QR 코드 사용 경험이 있으며 ,
- 월 1회 이상 정기 스캔하는 사용자 비율도 꾸준히 증가 → QR 기반 정보 전달은 이미 보편적 습관.

개발 과제의 목표 및 내용

본 과제 '다이나믹 QR'은 라즈베리 파이와 매직미러 오픈소스 플랫폼을 기반으로, 사용자의 음성 명령에 실시간 반응하여 화면의 정보를 즉시 QR코드로 생성하고 개인 스마트 기기로 전송하는 스마트 미러 개발을 목표로 한다. 기존 스마트 미러가 가진 스마트폰과의 정보 단절 문제를 해결하기 위해, 사용자가 음성으로 QR 생성을 요청하면 해당 콘텐츠의 링크나 데이터를 즉시 화면에 표시한다. 또한, MediaPipe Face Mesh 라이브러리를 활용하여 사용자의 얼굴 위치와 3D 자세를 실시간으로 추적하고, 이 데이터를 서보모터로 전달하여 거울이 사용자를 능동적으로 따라 움직이게 함으로써, 사용자가 자세를 바꾸지 않아도 항상 최적의 시야를 확보할 수 있도록 사용성을 극대화한다.

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

전 세계적인 기술현황

스마트 미러

2025년 현재 전 세계 스마트 미러 시장은 기술적 성숙과 애플리케이션 확장이 교차하는 역동적인 단계에 있다. 시장은 자동차 부문처럼 이미 성숙 단계에 진입한 고부가가치 시장과, 가정용 및 리테일과 같이 높은 잠재력을 지닌 소비자 시장으로 양분되어 있다. 기술의 핵심 동향은 단순히 정보를 표시하는 것을 넘어, 사용자와 능동적으로 상호작용하도록 발전했다. 이는 아래와 같이 요약된다.

첫째, 터치스크린, 제스처 인식과 더불어 구글 어시스턴트와 같은 범용 AI 비서를 활용한 음성 제어가 결합된 다중 모드(Multimodal) 인터페이스가 표준으로 자리 잡고 있다. 둘째, AI와 AR 기술이 접목되어 AI 피부 분석, 가상 피팅, 실시간 피트니스 코칭 등 고도로 개인화된 경험을 제공하는 것이 핵심 경쟁력으로 부상했다. 마지막으로, 스마트 미러는 독립된 기기가 아닌 스마트홈 생태계의 일부로서 다른 IoT 기기들과 유기적으로 연동되어 제어 허브의 역할을 수행하는 것이 중요해졌다.

로봇 팔

2025년 기준 로봇팔 기술은 인공지능 통합, 초정밀 센서, 협동로봇, 경량화 및 모듈화, 실시간 자동화 제어 등의 방식으로 크게 발전해 있다. 이에 대한 자세한 설명은 아래와 같다.

첫째, 로봇팔은 AI 기반 실시간 영상 인식, 경로 계획, 작업 최적화 기능이 포함되어 적응성과 자율성이 향상되었고 예측 유지보수, 학습 기능도 확장되었다. 둘째, 사람과 안전하게 협업 가능한 로봇팔이 소형·저전력으로 발전, 중소기업과 의료·서비스 분야에서도 활용 증가. 손쉬운 프로그래밍과 안전 센서 내장으로 산업 전반 확대되었다. 셋째, 6축 힘/토크 센서, 햅틱 센서, LiDAR, 비전 센서 융합하여 초정밀 조작과 실시간 장애물 회피, 품질 검사 능력을 갖춤. 미니어처화 및 내구성도 크게 개선되었다. 넷째, 다양한 작업에 맞춘 커스터마이징이 용이해지고, 소형·경량 로봇팔이 드론, 모바일 로봇 등에 탑재되는 사례가 늘어났다. 마지막으로, 클라우드, IoT 및 엣지 컴퓨팅을 통한 원격 모니터링, 실시간 데이터 분석, 로봇공학-as-a-Service(RaaS)의 확산으로 비용 효율적인 운용 가능해졌다.

또한 응용 분야로는 자동차, 전자, 의료, 물류, 식품 등 다양한 산업 분야에서 전통적 조립부터 정밀 수술·검사까지 폭넓게 적용되고 있다. 특히 의료용 로봇팔과 스마트 협동로봇 시장이 빠르게 성장 중이다.

컴퓨터 비전 기술

컴퓨터 비전 기술의 주요기술 동향은 아래와 같다.

첫째, 전통적 CNN을 넘어 Vision Transformer 같은 첨단 신경망이 이미지 분류, 객체 인식 정확도를 크게 높였습니다. 생성적 적대신경망도 데이터 증강과 학습 효율 향상에 활용된다. 둘째, 스마트폰, 카메라 등 엣지 디바이스에서 실시간 비전 AI 처리가 가능해져 자율주행차, 스마트 시티, 보안 감시 등 즉각 대응이 필요한 분야에서 필수 기술로 자리잡았다. 셋째, 3D 컴퓨터 비전을 이용해 사물 및 공간의 깊이와 거리 정보를 정밀하게 분석하는 기술이 빠르게 발전해, 자율주행, 의료 영상, 증강현실(AR) 등에서 활용도가 증가하고 있다. 넷째, SSL 등 비지도 학습 기법으로, 방대한 라벨 없는 데이터에서도 효율적이고 정확한 학습이 가능해졌다.

해당 기술의 주요 응용 분야는 자율주행 및 로봇, 의료·헬스케어, 산업 자동화, 소매·물류이다.

특허조사 및 특허 전략 분석

내용

기술 로드맵

시장상황에 대한 분석

경쟁제품 조사 비교

내용

마케팅 전략 제시

내용

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

내용

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용