급조

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : IoT 접목 스마트 알약 디스펜서

영문 : IoT smart pill dispenser

과제 팀명

급조

지도교수

홍완식 교수님

개발기간

2021년 9월 ~ 2021년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 신소재공학부·과 20154500** 정** (팀장)

서울시립대학교 신소재공학부·과 20154500** 김**

서울시립대학교 신소재공학부·과 20184500** 이**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

본 설계에서는 IoT(Internet of Things)를 접목한 스마트 알약 디스펜서를 개발하였다. 기존 알약 통을 이용하면서 모듈 형식으로 구성하여 사용자의 편의성을 높이는 동시에 알약의 오염을 사전에 방지하는 것이 개발 목적이다. 먼저 사용자가 일일이 뚜껑을 열고 약을 먹어야 하는 번거로움과 섭취 시 넣고 빼는 과정에서 발생하는 오염을 해결하기 위해 알약을 한 알 씩 선별하여 배출하는 방식으로 제작하였다. C-type 단자를 활용하여 전원 공급을 하며, 니켈판 접지를 활용한 병렬식 회로 구성을 통하여 사용자가 하나에서 최대 3개까지 모듈을 쉽게 탈부착이 가능하도록 제작하였다. 아두이노를 기반으로 하는 디스플레이를 사용하여 보관 중인 알약의 정보를 나타내며, 스피커를 사용하여 사용자가 복용 시간을 놓치는 경우를 방지하기 위해 복용 시간에 맞춰 기기나 연동된 스마트폰에서 알림이 울리도록 설계하였다.

개발 과제의 배경

기존 알약 보관함의 경우, 기존 약통을 사용하는 것이 아니라 기존 약통에서 일정량을 소분하여 옮겨 보관 및 사용하는 형태가 대부분이다. 알약을 기존 약통에서 알약 보관함으로 옮기는 과정에서 오염이 발생할 수 있는 위험성이 존재한다. 하지만 기존 약통을 그대로 사용한다면 약을 옮길 필요가 없어지고 그로 인하여 알약을 옮기는 과정에서의 오염 발생 가능성을 사전에 차단할 수 있다.

기존 알약 보관함은 일반적으로 여러 종류의 알약을 보관하려면 그만큼의 수용이 가능한 크기가 큰 제품들을 사용했어야 했다. 하지만 도중에 섭취하는 알약의 종류가 변할 경우, 불필요하게 큰 제품을 계속 사용하거나 작은 사이즈의 제품을 다시 구입해야 한다는 번거로움이 존재하였다. 따라서 사용자가 복용하는 알약의 종류에 따라서 원하는 만큼 모듈 수를 연결할 수 있도록 설계한다면 사용자의 편의성이 확보될 수 있다. 도중에 섭취하는 알약의 종류가 줄어들게 되면, 그에 맞추어 모듈 수를 조절하면 기존보다 공간적으로 차지하는 면적이 줄어들어 공간적 활용도가 증가하게 된다.

사용자의 편의성을 향상시키기 위해서 IoT를 접목한 다양한 제품들이 출시되고 있다. 이에 맞추어 알약 복용 알림 기능을 편리하게 스마트폰 어플을 활용하여 조작할 수 있도록 설계하였다.

개발 과제의 목표 및 내용

◇ 기존 약통을 활용하면서, 알약을 한 알 씩 디스펜싱 하는 기능을 구현하는 것이 목표이다.
◇ 알약 보관함을 스마트폰을 통해 제어하고, 맞춤 어플리케이션을 개발하는 것이 목표이다.
◇ 별도의 전선을 구매할 필요가 없도록 가정에 흔히 존재하는 C-type 충전기를 활용하여 전원공급을 구현하는 것이 목표이다.

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

*전 세계적인 기술현황

◇ Shin, H. W., & Kim, J. S. (2019). Development of IoT-based Smart Medication Box Design to Improve Reagent Efficiency. Journal of the Korean Society Design Culture, 25(1), 245–253.

◇ 본 연구에서는 IoT 기술을 활용한 환자의 복약 효율성을 높이는 복약함 디자인 개발에 관한 연구를 진행하였다. 서비스 디자인 방법론의 방법론을 활용하여 먼저 기존 연구사례에 대한 데스크리서치를 진행하고 디자인에 대한 방향성을 도출하였고, 스마트 헬스케어 복약함 시장에서 예상되는 고객에 대한 리서치를 진행하여 디자인 요소를 분석하였다. 전문가 인터뷰, 고객 여정맵, 서비스 블루프린트를 통한 디자인 요소를 도출하여 디자인 개발을 진행하여 디자인 시제품을 개발하였다.

◇ Fig. 15는 개인의 복약 여부 확인 및 관리를 위한 제품 디자인이다. 제품 상단에 NFC 기능을 탑재하여 약 복용 시 스마트폰 어플과 연동하도록 개발하였다. Fig. 16과 17은 요양원과 다가구 집에서 사용이 가능한 스마트 복약함으로 내부에 요일별 약을 구별하는 카트리지를 구성하였고, 와이파이 및 NFC 기능을 탑재하여 복약관리를 체계적으로 할 수 있도록 개발하였다.

*특허조사 및 특허 전략 분석

내용

*기술 로드맵

내용

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

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목차