메이크닷

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 스마트 점자 라벨 프린터

영문 : Smart Braille Printer For Embossment Tapes

과제 팀명

메이크닷

지도교수

이세정 교수님

개발기간

2019년 9월 ~ 2019년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 기계정보공학과 20144300** 김*형(팀장)

서울시립대학교 기계정보공학과 20144300** 김*진

서울시립대학교 기계정보공학과 20144300** 김*현

서울시립대학교 기계정보공학과 20144300** 신*찬

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

사람의 오감은 촉각, 청각, 미각, 후각, 시각으로 구분된다. 그 중 일상 생활이 불가능하다고 보일 정도로 큰 장애를 가져오는 감각은 ‘시각’이라고 단언할 수 있다. 그 중 전맹자(시각을 완전히 사용할 수 없는 시각 장애인)의 경우, 물체를 구분할 수 없고 오로지 촉각을 활용한 점자와 청각을 통한 의사소통 만으로 일상 생활을 할 수밖에 없다. 그렇기에 항상 보조자가 필요하다. 보조자가 없다면, 같은 통에 담긴 후추와 소금조차 구분할 수 없다. 하지만 모든 전맹자들을 보조하기에는 턱없이 인원이 부족한 것은 현 장애인 복지의 현실이다. 뿐만 아니라, 최근 화제가 된 기사인 ‘콜라 캔 위에 새겨진 점자의 소름돋는 진실’의 내용은 캔 음료에 적혀 있는 점자는 모두 ‘음료’ 두 글자라는 것이다. 전맹자들은 자신이 마시고 싶은 음료를 타인에게 의지하지 않으면 고를 수도 없는 것이다. 이렇게 사회는 점자에 의지할 수밖에 없는 사회적 약자인 전맹자들에게 불친절하다. 우리는 이러한 전맹자들의 불편을 조금이나마 덜어주고자 사물에 보다 쉽게 라벨을 붙일 수 있는 스마트 라벨 프린터기를 제작하고자 한다. 또한 최근 화두가 된 기술인 3D 프린팅을 최대한 활용함으로써 비용을 최대한 절감해 현실적인 사회적 공학 가치를 실현할 것으로 기대된다.

개발 과제의 배경 및 효과

배경

현재 우리 사회에서 시각장애인들이 겪는 불편함은 수도 없이 많다. 그 중 가장 큰 불편함은 정보의 습득이 쉽지 않다는 것이다. 사람의 정보 습득의 대부분을 차지하는 것은 ‘시각’이다. 그렇기에 시각의 제한을 받는 시각장애인의 경우 정보의 습득을 점자를 이용하여 얻고 있다. 하지만 생활에 대한 대부분의 정보를 점자로 표현해서 붙이기는 쉽지 않다. 그렇기에 원하는 정보를 점자로 프린트한 후 프린트한 것을 원하는 곳에 붙일 수 있게 하는 생각에서 착안하였다. 현재 이러한 시각장애인들을 위해 점자를 프린트하는 기기가 출시되어 있긴 하지만 구비하기 어려울 정도로 고가의 제품이다. 더불어 시각장애인이 이용하기에는 어려움이 있다. 본 프로젝트를 통해 시각장애인과 비시각 장애인 모두 사용하기 편하면서 현재 출시된 제품보다 가격 경쟁력을 가질 수 있게 할 것이다.

기대효과

본 개발을 통해 완성될 스마트 점자 라벨 프린터는 사용자가 원하는 정보를 붙이기 쉬운 라벨지에 프린트하는 프린터이다. 또한 핸드폰 어플리케이션과 내부 LCD를 이용한 이용하기 용이한 인터페이스는 현재 출시된 다른 기기들과 차별화된 강점을 가질 수 있게 할 것이다. 이는 개인적으로 프린터를 소지하거나 복지관에 구비함으로써 시각장애인을 위한 점자 정보들을 쉽게 출력하여 시각장애인이 겪는 불편함을 해소할 수 있을 것이라 기대한다.

개발 과제의 목표와 내용

본 개발 과제인 스마트 점자 라벨 프린터의 목표는 다음과 같다.

정확성

현재 점자는 국립국어원에서 정의하고 있는 규격이 있다. 현재 통용되고 있는 점자의 규격은 다음과 같다.

점의 높이	점의 지름	점간 간격	자간 간격	줄간 간격
0.6~0.7mm	1.5mm	2.5mm	4~6mm	5~5.2mm

본 기기는 다음과 같은 규격에 맞게 프린트 할 수 있는 것을 목표로 삼아 설계, 제작한다.

경제성

현재 출시된 제품들과 비교했을 때 경제적인 강점을 보여야한다. 현재 출시된 제품들과 같은 목적을 가진 제품이기에 보다 가격 경쟁력 있는 부품과 재료를 선택하여 제작한다.

편의성

사용하기 쉬운 구동방식과 인터페이스 구축을 통해 시각장애인과 비시각장애인 모두 손쉽게 사용하도록 한다.

관련 기술의 현황

State of art

원판 인쇄

알루미늄·아연 합금원판에 점자제판기를 이용하여 제판한 이후 점자전용 롤인쇄기를 통과시켜 인쇄하는 방식이다. 주로 단종 대량방식에 쓰이며 빠른 인쇄속도와 우수한 점자인쇄 품질을 얻을 수 있다. 다양한 지질·두께의 인쇄용지에 구애받지 않고 점자인쇄 할 수 있으며, 인쇄용지 사이즈에도 크게 영향을 받지 않는다. 특히, 최근에 시도되고 있는 묵·점자 혼용 점자인쇄물에 매우 적합하여 다양한 종류의 점자인쇄물을 생산할 수 있다.

점자 프린터

점역이 끝난 점자 파일을 컴퓨터와 점자프린터를 연결하여 직접 출력해내는 방식이다. 이 방식은 주로 다종소량 점자인쇄물 제작 시에 많이 쓰이며, 조작이 간단하고 쉽게 점자인쇄물을 얻을 수 있어 널리 쓰이고 있다. 쉽게 출력하여 점자인쇄물을 얻을 수 있는 반면에 출력속도가 느리며, 점자프린터 전용 전산용지를 사용하여야 해서 다양한 사이즈와 지질의 점자인쇄물에는 적합하지 않다.

UV 프린터

한번 컬러 인쇄를 진행한 후 점자는 반복 인쇄를 통해 점자에 입체감을 부여한다. 이 방식은 다종소량 점자인쇄물 제작시에 활용가능하며 UV프린터의 특성상 유리, 아크릴, 금속 등 거의 모든 소재에 인쇄가 가능하다. 하지만 점자를 따로 이미지 또는 문서로 변환하는 과정이 별도로 필요하다.

3D 프린터

3D 프린팅 기술을 이용해 점자를 인쇄하는 방식이다. 3D 프린팅의 특성상 점자를 직접 모델링하는 과정이 필요하며, PLA, ABS 등 특정 소재로만 출력할 수 있다.

기술 로드맵

특허조사

프린터를 이용한 점자출력물 제작방법

점자인쇄모듈/점자인쇄모듈을 포함하는 점자인쇄장치

가이드 롤러 프레스를 구비한 휴대용 점자 인쇄기

점자 출력 장치 및 그 방법

점자라벨 및 점자라벨 제조방법

특허전략

음성 인식-출력 프로세스

현재 특허에는 음성인식-출력의 프로세스를 갖는 기기의 특허는 존재하지 않는다. 이를 통해 신규성은 만족한다고 볼 수 있다. 하지만 기존의 음성인식 관련 특허들이 많이 존재하며, 점자 출력 관련 특허 또한 상당수 존재한다. 이를 고려해보았을 때, 진보성을 만족할 수 있는 가는 이후 해결해야할 과제이며 이 점이 해결되지 않는다면 이 부분의 특허 출원은 기대할 수 없을 것으로 보인다.

프린팅 메커니즘

설계에 맞는 효율적인 메커니즘을 직접 구상하도록 한다. 먼저, UV 프린팅의 경우 특허로 등록되어 있어 이를 프린팅 메커니즘으로 선택하게 되면 특허를 피할 수 없을 것으로 보인다. 그러므로 UV 프린팅 메커니즘은 배제하고, 소형화의 목적상에도 맞지 않으므로 약품 또는 특정 소재를 사용하는 약품출력 방식을 제외한 압인 방식을 채택하도록 한다. 압인 방식의 경우, 대부분이 대규모의 프린터에 사용되는 출력 모듈/메커니즘이다. 소형 출력의 경우에도 몇 가지의 경우가 존재하나 압인 메커니즘의 특성 상 그 제품의 형태/구조에 맞춰서 적용될 수 있기에 특허 회피 자유도가 높은 편이다. 그러므로 압인 인쇄 방식을 채택해 이후 설계될 기기의 요구조건에 맞는 메커니즘을 구상할 경우 ‘구성요소 완비의 원칙’에 따라 특허침해를 피할 수 있을 것으로 기대된다.

관련 시장에 대한 분석

경쟁제품 조사 비교

제품명	Vrailler	모이텍 점박이	HIMS BL-1000	메이크닷
제품 정보	사용자가 직접 구슬을 이용해 점자를 올린 뒤, 슬라이드를 이용해 점자 라벨을 만드는 방식	키패드와 점자 키보드를 이용해 사용자가 직접 라벨지를 타이핑하고 이를 출력하는 방식	PC에 점역프로그램을 설치한 이후 PC와 연결해 라벨지를 프린팅하는 방식	점자 터치스크린 및 음성인식 지원.음성출력 안내를 이용한 시각장애인 활용
크기	매우 작음	보통	작음	보통
가격대	저렴	매우 비쌈	비쌈	30만원대
접근성	X (시각장애인 이용 불가)	O	△ (PC 이용으로 인한 제한)	◎
편의성	△	◯	◯	◎
어플 지원	X	X	X	◎
부가 기능	X	X	X	◎

마케팅 전략

주 고객층 선정

(1) 시각장애인 및 보호자 (2) 시각장애인 복지관 및 공공시설 (3) 시각장애인이 이용하는 시설

목표 시장 선정

시장 진입 및 자금 확보 전략

(1) 한국사회적기업진흥원의 사회적 기업 지원 제도를 활용한 시장진입 (2) 와디즈, 텀블벅 등 크라우드 펀딩과 유튜브를 활용한 홍보 및 초기 자금 확보 (3) 시장의 크기와 안정성을 고려해 주문 제작 방식을 채택

SWOT 분석

항목	내용
강점 (Strength)	3D 프린팅, 음성인식, 어플리케이션 등 최근 기술에 의해 활용할 수 있는 요소들이 결합된 점자 라벨러. 기술의 진보가 다른 분야에 비해 굉장히 느린 시각 장애인 보조기구 산업에서 큰 경쟁력을 갖게 됨.
기회 (Opportunity)	전맹자 뿐만 아니라 저시력자도 활용 가능한 보조기구로 발전 시, 목표 시장 대폭 확대 가능. 한글 / 영어 뿐만 아니라 타 언어를 지원함으로써 해외 시장까지 확대.
약점 (Weakness)	타 제품에 비해 너무 많은 기능으로 인한 사용자 조작 불편. 기존에 사용하던 제품과 조작법의 차이가 있어 초기 시장 진입의 어려움.
위협 (Threat)	일반적인 산업에 비해 굉장히 작은 시장 규모점자를 완벽히 대체할 기술의 등장

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적 및 사회적 파급효과

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

조립도

조립도

내용

조립순서

내용

부품도

내용

제어부 및 회로설계

내용

소프트웨어 설계

내용

자재소요서

내용

결과 및 평가

완료작품 소개

프로토타입 사진

내용

포스터

내용

특허출원번호 통지서

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개발사업비 내역서

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완료 작품의 평가

내용

향후평가

내용

부록

참고문헌 및 참고사이트

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관련특허

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소프트웨어 프로그램 소스

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