StrideSense: 스마트 신발 기반 러닝 자세 분석 및 청각 피드백 시스템

본 과제는 러닝 시 발생하는 발의 움직임과 착지 충격 특성을 실시간으로 측정하고, 이를 바탕으로 사용자에게 자신의 러닝 상태를 직관적으로 전달할 수 있는 웨어러블 러닝 피드백 시스템인 ‘StrideSense’를 개발하는 것을 목적으로 한다. 일반적인 러닝 자세 분석은 카메라, 지면반력 측정 장비 또는 전문적인 실험 환경을 필요로 하며, 개인이 일상적인 러닝 환경에서 자신의 착지 특성을 지속적으로 확인하기 어렵다는 한계가 있다.
이에 본 작품에서는 양쪽 신발에 각각 전방과 후방의 가속도 센서 2개를 배치하여 총 4개의 가속도 센서로 구성된 측정 시스템을 제작하였다. 각 센서는 발의 위치에 따른 가속도 변화를 측정하고, 착지 순간에 발생하는 충격의 크기와 전·후방 센서의 신호 변화 시점을 비교할 수 있도록 한다. 또한 좌우 신발에서 측정되는 데이터를 비교함으로써 각 발의 착지 특성을 분석하고, 좌우 데이터를 비교하여 반복적인 러닝 과정에서 나타나는 비대칭적 변화를 분석할 수 있도록 구성하였다. 측정된 데이터는 아두이노를 통해 수집되며, 블루투스를 통해 스마트폰으로 전송된다. 이후 스마트폰에서 해당 데이터를 분석하여 사용자에게 실시간으로 시청각 피드백을 제공하도록 구성하였다.
본 시스템은 특정한 러닝 자세를 무조건적으로 올바른 자세로 판정하는 방식보다, 사용자가 평소 자각하기 어려운 좌우 움직임의 불균형, 착지 특성 및 러닝 중 발생하는 변화 양상에 대한 피드백을 제공하는 것을 목표로 한다. 이를 통해 사용자가 현재 러닝 상태와 평소 패턴으로부터의 변화를 명확히 인지하고, 개인의 운동 목적과 의도에 따라 피드백을 능동적으로 활용할 수 있도록 한다. 궁극적으로 본 시스템은 자신의 러닝 패턴을 이해하고 조절할 수 있도록 지원하는 실용적인 웨어러블 러닝 피드백 시스템으로 활용될 것으로 기대된다.