내장 내시경 - Smart Lens Case

프로젝트 소개

프로젝트 명

Smart Lens Case

프로젝트 기간

2020.3~2020.6

팀 소개

서울시립대학교 기계정보공학과 2015430021 방기웅 (팀장)
서울시립대학교 기계정보공학과 2015430009 김혁주
서울시립대학교 기계정보공학과 2015430037 전언렬
서울시립대학교 기계정보공학과 2015430042 채광성
서울시립대학교 기계정보공학과 2015430045 허훈제

프로젝트 개요

프로젝트 요약

본 개발은 Raspberry Pi를 이용하여 콘택트 렌즈 사용자의 불편함을 해소시키는 기능을 탑재한 임베디드 시스템 설계이다. '스마트 렌즈 케이스'는 진동소자를 Raspberry Pi로 제어하여 자동세척기능을 구현하고, 렌즈 세척 용액의 공급 및 배출을 용이하게 한다. Raspberry Pi에서 수위측정센서와 초음파센서를 통해 데이터를 전달 받고, 상황에 알맞은 작동을 자동으로 수행할 수 있도록 역할을 수행한다. Raspberry Pi의 GPIO 핀과 MCP 3208을 통해 각종 데이터의 형식을 전환시키고, Firebase 서버에 인자를 송수신하는 방식으로 실시간으로 제어하는 방식을 채택하였다. 또한, 사용자가 모바일 기기에서 Application을 이용하여 세척 예약 시간 설정, 시력 데이터 입력 등의 편의 기능을 수행할 수 있다.

프로젝트의 배경 및 기대효과

1. 배경

현대 사회에서 갈수록 많은 사람의 시력저하 현상과 더불어 안경 및 콘택트렌즈의 착용 현황이 현저히 늘어나고 있다. 주변에서도 콘택트렌즈를 착용하고 있는 사람들을 흔히 볼 수 있는데, 각자의 취향이나 목적에 맞게 렌즈의 종류 또한 다양하다. 렌즈를 착용해보고 관리해본 사람이라면 누구나 겪어본 난항들이 있었을 것이다. 일회용 렌즈를 제외한 소프트렌즈와 하드 렌즈의 이용자들은 대부분 플라스틱으로 이루어진 렌즈 사례와 ‘리뉴’라고 불리는 세척액을 사용한다.

<렌즈세척액 '리뉴'와 렌즈 케이스>

아주 얇은 렌즈를 보존액을 담은 케이스 안에 보관하는 원리라고 이해하면 편할 것이다. 렌즈를 눈에 탈부착하는 이 단순한 과정에서 생각보다 번거로운 일들이 많이 생기는데, 이를 정리해보면 다음과 같다.

• 착용자의 안구 건강을 위해서 렌즈에 끼인 단백질 및 이물질을 제거하는 세척과정을 거치기 번거로워 이를 무시하고 렌즈의 상태가 오염되는 상황이 생긴다.
• 소프트렌즈의 경우 사용 기한이 정해져 있는데, 그 기한을 자주 망각하고, 일회용 렌즈의 경우 남은 렌즈 개수를 미리 파악하지 못하곤 한다.
• 일회용 렌즈의 경우 잠깐 착용하고 폐기하는 것이 경제적이지 못하다.
• 렌즈가 분실 또는 파손되었을 때, 본인의 시력 데이터를 모르기 때문에 원하는 상품을 구하기 힘들다.
• 렌즈 보존액의 잔량 파악을 자주 망각하고, 렌즈 탈부착 시 보존액을 갈아주기 번거롭다.

특히 이러한 문제점들은 소프트렌즈를 착용할 때, 가장 많이 생기는 애로사항인데 이러한 번거로움을 제거하고자 Smart lens Case를 라즈베리 파이를 이용한 임베디드 시스템으로 구현해보고자 한 것에서 시작하였다. Android app과 연동할 수 있다면 사용자의 편의성을 대폭 높일 수 있을 것이라고 생각하였다.

2. 기대효과

아래의 자료를 보면 알 수 있듯이, 현재 한국인은 안경과 렌즈 착용을 상당수 하는 것을 알 수 있다. 물론 렌즈를 착용하는 사람의 수는 안경을 착용하는 사람의 수에 비해 적지만 꾸준히 사용자가 증가하고 있으며, 상대적으로 시력 관리에 대한 관심도가 적은 젊은 층이 다수 이용한다는 점에서 Smart Lens Case를 적절히 설계한다면 렌즈 사용자들의 불편함을 줄일 뿐만 아니라 시력 정보 데이터 관리를 통해 시력의 감소를 예방할 수 있을 것이라고 예상된다.

<연간 성인 안경 및 콘택트렌즈 사용률>

프로젝트 결과

최종 결과물

결과물 사진 혹은 시연 영상 등