하드웨어 스케치를 위한 전자회로제작 도구의 디자인 제안

Abstract

최근 웹을 통한 공유 플랫폼이 확산되고, 소비자의 요구가 다양해지면서 사용자 맞춤형 제작에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한 광고홍보 및 디자인, 예술적 표현을 위한 미디어 설치물과 전시장에서 상호작용을 통해 사용자 참여를 유도하고 새로운 경험을 제시하는 방법들이 꾸준히 제시되고 있다. 이러한 관심과 시도들이 거듭되면서, 과거 화면에 제약되었던 컴퓨팅 방법을 넘어 물리적 경험으로 확장하고자 하는 움직임들이 확산되고 있으며 기획자, 예술가, 디자이너 등 기술적 비전공자들을 고려한 전자공작 접근법들이 제시되고 있다. '예술가와 디자이너를 위한 전자공학'을 지향하는 피지컬 컴퓨팅은 이러한 시도로 현재 널리 활용되고 있다. 본 연구는 피지컬 컴퓨팅을 실현하는 방식으로 2012년 고바야시 시게루가 그의 저서에서 제안한 '하드웨어 스케치'의 개념에 흥미를 가지고 이로부터 출발하였다. 하드웨어 스케치는 물리적 제작과정에 자유롭게 그려보는 스케치 개념을 도입한 것이며 프로토타입과 달리 미완성된 채 자유롭게 제작되는 특징을 가진다. 본 연구의 목적은 하드웨어 스케치를 위한 회로제작 도구 및 방식을 제안하는 것이다. 본 논문은 구성은 다음과 같다. 2장에서는 피지컬 컴퓨팅과 하드웨어스케치에 대한 개념과 특징을 정의한다. 본 연구자는 기존에 하드웨어 스케치 개념은 도구와 형태만을 중심으로 프로토타입과 비교하고 있어 목적과 의미에 대한 기준이 필요하다 판단하였다. 따라서 스케치와 프로토타입을 구분하는 디자인 분야의 사례를 분석해 목적과 표현방식 등의 개념을 추가하였고, 하드웨어 스케치에 필요한 특징들을 도출하였다. 3장은 하드웨어 스케치의 방법에 대한 분석이다. 하드웨어 스케치에서 도구를 기준으로 분류한 것처럼, 현재 쓰이는 전자회로제작 도구들이 하드웨어 스케치가 갖는 목적과 의도에 부합하고 있는지 살펴보고자 하였다. 분석 대상으로 전통적 회로제작도구인 브레드보드, 만능기판, 인쇄회로기판을 포함하였고, 대안적 제작도구에는 전도성 잉크, 전도성 테이프 및 스티커, 모듈형 조립보드와 블록형 조립보드를 포함하였다. 이를 하드웨어 스케치 특성을 중심으로 분석하고 하드웨어 스케치를 위한 활용가능성을 판단하였다. 4장은 하드웨어 스케치를 위한 대안적 회로제작방식을 제안한다. 이를 위해 본 연구를 위해 제작된 Nuddy Board가 활용되었다. 먼저 하드웨어 스케치의 특성을 중심으로 3가지의 주요기능(한눈에 파악되는 회로, 쉬운 제작방식, 보관 및 빠른 복원)을 도출하였고 이를 해결할 수 있는 적절한 디자인 콘셉트(단순화, 투명화, 분리)와 연결하였다. 본 연구에서는 대안적 회로제작 방식의 제안을 이론에 그치지 않고 Nuddy Board라는 새로운 회로기판모델을 통해 실제로 적용해 그 활용가능성을 검증하고자 하였다. 위의 디자인을 적용한 Nuddy Board는 다음과 같은 장점을 갖는다. 첫째, 전자회로 제작과정을 단순화하며 불필요한 배선을 최소화한다. 둘째, 간단한 분리방법으로 물리적 회로를 보관하고 쉽게 복구할 수 있다. 셋째, 투명한 외곽을 통해 내부전체 구성을 드러냄으로써 전체 회로구조와 흐름을 쉽게 파악할 수 있으며 보다 직관적인 제작이 가능하다. 본 연구에서 제안한 회로제작 방식은 시각적 효과를 극대화하고 제작과정을 단순화함으로써, 사용자가 기존의 물리적 회로조립 과정에서 겪었던 복잡성과 도구에 의한 표현의 제약을 탈피한다. 또한 하드웨어 스케치의 목적과 의도, 요구되는 특성들을 반영하고 있기 때문에 ‘예술가와 디자이너를 포함한 기술초보자가 자신의 아이디어를 확산하고 콘셉트를 도출하기 위해 적절한 기술을 찾는 시도과정’에 적용될 수 있다. 나아가 개인 맞춤형 제작환경을 조성하는데 이바지하며 기획자, 예술가, 디자이너 등이 기술적 표현에 얽매이지 않고 보다 다양하고 의미있는 경험들을 제공할 수 있게 되길 바란다.;Recently, as web platform has been widely used for sharing and consumer requirements have become more diverse, a user-customized production gains attention increasingly. Also, media installation for advertising publicity, design, and artistic presentation has been developed and User Experience(UX) for visitors to participate and interact in exhibitions has been steadily suggested. As a result of these attentions and a series of trials, computing method that was once restricted to a screen in the past, has been expanded today to physical experience and alternative electronic engineering approaches are suggested for contents planners, artists, and designers, who are not technical experts. Physical computing that aims at ‘electronic engineering for artists and designers’ is now widely utilized with these attempts. This study was motivated by the concept of ‘hardware sketch,’ which is introduced as a method of realizing physical computing in the book called Prototyping Lab written by Shigeru Kobayashi in 2012. Hardware sketch has adopted the concept of sketch in the physical production process. The result is produced unfinished with sketches in contrast with prototypes. The purpose of the study is to propose an electric circuit fabrication tool and method for hardware sketch. The structure of the study is organized as follows. In chapter 2, the concepts and characteristics of physical computing and hardware sketch are defined. Since the existing concept of hardware sketch is compared with prototypes only based on the tool and the form, it needs to have the additional considerations for the characteristics of sketches and subjects of use. Therefore, the meaning of the term ‘hardware sketch’ is redefined with consideration for the features of sketches and the characteristics found during the process are drawn. Chapter 3 is about the thorough analysis of the hardware sketch method. As the tool was defined as the core element of hardware sketch, it is important to examine whether existing tools for electric circuit fabrication meet the purposes and intentions of hardware sketch. Traditional circuit fabrication tools including breadboard, universal board, and printed circuit board are the subjects of analysis. Alternatives circuit fabrication tools such as conductive ink, conductive tape, stickers, module type assembling board, block type assembling board are included to analysis. This analysis was progressed based on the characteristics of hardware sketch and verified the possible applications for hardware sketch. Chapter 4 suggests the alternative method of circuit fabrication for hardware sketch. For this method, NUDDY BOARD was manufactured. Three main functions (easily understandable circuit, easy fabricating method, and quick restoration) were drawn from the characteristics of hardware sketch and appropriate design concepts (simplicity, transparency, separation) were applied. This study not only provides the theory of the alternative circuit fabrication method, but also includes experiments with NUDDY BOARD, the actual circuit board model and examined the applicability of the board. NUDDY BOARD with the design concepts drawn above has following merits. First, it simplifies the circuit fabrication process and minimizes unnecessary wiring.Second, it is easy to restore and keep the physical circuit with the simple separation method. Third, it makes circuit fabrication process intuitive through the transparent exterior, and users can easily understand the circuit structure and flow by looking at the inside. The circuit fabrication method proposed with NUDDY BOARD maximizes the visual effects and simplifies the fabricating process. This method enables users to overcome the limitations of expressions due to the tools and complexity of the physical circuit assembling process. Also, since it reflects the purpose, intentions, and required features of the hardware sketch users, anyone who would like to expand an idea and draw a concept including artists and designers can utilize this method to find out about a proper technology. Furthermore, this study contributes to creating customized production environment and looks forward to seeing various meaningful experiences provided by non-technical experts such as contents planners, artists, and designers unconstrained by the technical expressions.