그리자

본 과제는 직선 자로 측정하기 어려운 자유곡선의 길이와 폐곡선의 내부 넓이를 현장에서 간편하고 정확하게 측정할 수 있는 휴대형 장치를 개발하는 것을 목적으로 한다. 불규칙한 곡선의 치수를 정밀하게 측정하는 것이 중요하지만, 줄자와 직선자는 곡면에 밀착하기 어렵고 실이나 유연자는 장력과 정렬 상태에 따라 오차가 발생하며 영상 측정은 카메라와 기준척, 촬영 각도 보정 및 별도 처리 환경을 요구한다. 이를 해결하기 위해 PMW3360으로 상대 변위 Δx·Δy를, MPU6050으로 회전각 θ를 수집하고, ESP32 DevKit이 1600 CPI를 기준으로 이동량을 mm 단위로 환산하도록 구성하였다. 회전각을 반영해 좌표를 연속적으로 누적하고 각 구간의 이동거리를 합산하여 곡선 길이를 구하며, 시작점과 종료점의 거리가 16 mm 이하이면 폐곡선으로 판정한 뒤 신발끈 공식으로 내부 넓이를 계산한다. 측정 데이터와 결과는 BLE로 실시간 전송되어 PC 시리얼 모니터에서 확인할 수 있다. 3D 프린팅 외곽부는 박스형 본체와 가벼운 센서부를 분리해 좁은 공간과 복잡한 경로에서도 조작하기 쉽고, 고정된 자의 길이에 구애받지 않아 긴 곡선에도 적용할 수 있다. 도형별 10회 반복실험 결과, 여섯 종류의 폐곡선에서 길이 평균 오차율 2.35%, 넓이 평균 오차율 4.06%를 기록했으며 전체 길이 시험의 평균 오차율은 2.43%로 나타나 실용 가능성을 확인하였다. 이 결과물은 건축 도면, 케이블·호스 배치, 의류·가죽 패턴, 판재 절단선, 가스켓 검사, 모형·공예품 측정 등에 활용할 수 있으며, 측정 과정 단축과 작업자 의존성 감소, 품질관리 효율 향상이 기대된다. 향후 OLED 화면, 측정 경로 저장, 자동 감도 조절과 동적 필터링을 추가하면 PC 없이도 활용 가능한 측정 장치로 확장할 수 있다.