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호재 영
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1 한국산학기술학회논문지 Vol. 11, No. 3, pp , 2010 드럼세탁기의감성품질측정시스템 서상원 1, 이창구 2* 1 전북대학교대학원메카트로닉스공학과, 2 전북대학교전자공학부 The Emotional Sensibility Estimation System for Front-load Washer Sang-Won Suh 1 and Chang-Goo Lee 2* 1 Division of Mechatronics, Graduate School of Chon-buk Notional University 2 Division of Electronics Engineering, Chon-buk Notional University 요약도어락스위치 (Door-lock switch) 는드럼세탁기, 식기세척기등회전이나열이발생되어작동할때임의로열지못하도록하는가전제품에쓰이는도어안전잠금장치로드럼세탁기에서는없어서는안되는중요한부품중의하나이다. 드럼세탁기도어는소비자가사용할때느낌을가지는부분으로항상안전성과동시에감성이뒤따르는부품이기도하다. 본논문은드럼세탁기의도어에감성과관련된요소들을조사하였으며, 도어락스위치의기구적인구조들을파악한뒤드럼세탁기에장착하였을때열림력, 닫힘력을측정할수있는지그와소프트웨어를제작하고측정한힘의그래프를분석하여사용자에의해평가한후, 드럼세탁기도어락스위치의구조에따른감성에차이점을찾아보고시스템의사용을검증하였다. Abstract The door-lock switch is one of the most important part in the front-load washer. As an safety system, it keeps the door locked while the front-load washer or the dish washer is working and generating heat and spin. The door of front-load washer needs the emotionality as well as the safety because the consumers always get feels when using it. In this paper, We study about emotional factors in the door of front-load washer and analyze the difference of emotionality as the structure of the door-lock switch changed. For this, we analyze the force graph by using the software and the jig which can measure the force while the door is opened or closed. Key Words : Drum, Washer, door-lock switch, front-load washer 1. 서론 20세기접어들면서인간의풍요로운생활을위해만들어진도구 ( 상품 ) 의종류는수백만종에달한다고한다. 그러나여기에만족하지못하고보다완벽한상품개발을위한노력이지금도계속되고있다 [1]. 특정한제품이나환경이우리에게어떤느낌을주는가를객관적으로측정하는것이가능하다면또이러한느낌이제품이나환경의물리적특성과어떠한관계가있는지밝혀낸다면우리는제품이나환경을보다쾌적하고안락하게만들수있을것이다 [2]. 감성기술을적용한제품들은인간의시각, 촉각, 후각, 청각, 미각등오감을만족시키는수준이외에사람처럼말하는휴먼로봇과인간의뇌파를읽을수있는뇌컴퓨터, 인체공학적자동차등보다복잡하고다기능화된제품들로발전하고있다. 기분에따라알아서음악을틀어주는오디오, 눈동자의움직임에따라커서를움직이는컴퓨터등도최근등장한기술들이다. 감성코드는이제제품개발에서빼놓을수없는요소가됐고그적용범위도무한대로넓어지고있다. 요즘소비자들은한마디로 feel 이꽂히는제품을원한다. 품질은어느정도비슷한수준이라면이왕이면 보기좋은떡이 * 교신저자 : 이창구 (changgoo@chonbuk.ac.kr) 접수일 09년 11월 17일수정일 (1차 10년 02월 11일, 2차 10년 03월 04일 ) 게재확정일 10년 03월 18일 821

한국산학기술학회논문지제 11 권제 3 호, 2010 먹기도좋다 고디자인, 컬러, 스타일, 이미지등감성적인요소가상품의가치를좌우한다. 때문에기업들은감성요소를가미한제품개발에열을올리고있고 21세기시장을선점하는키워드로등장했다 [9].

본논문에서는드럼세탁기의도어에감성과관련된도어락스위치의기구적인구조들을파악한뒤드럼세탁기에장착하였을때열림력, 닫힘력을측정할수있는지그와소프트웨어를제작하고측정한힘의그래프를분석하여사용자에의해평가한후, 드럼세탁기도어락스위치의구조에따른소비자들이느끼는감성의차이점을찾아보고 MINITAB을이용하여시스템의사용을검증하였다.

또한, 시스템에이용될도어락스위치를드럼세탁기에장착하고, 측정시스템을측정할세트앞에고정시켜밀고당기는힘외의움직임이없도록하였다. Digital push-pull gage를이용해드럼세탁기의도어핸들부위치에서거리를설정한후전진또는후진하여열림력및닫힘력을측정하여데이터값을얻는다. 이때, 열림력과닫힘력기준은 2.

2 한국산학기술학회논문지제 11 권제 3 호, 2010 먹기도좋다 고디자인, 컬러, 스타일, 이미지등감성적인요소가상품의가치를좌우한다. 때문에기업들은감성요소를가미한제품개발에열을올리고있고 21세기시장을선점하는키워드로등장했다 [9]. 이제기업들은감성기술과감성디자인, 감성마케팅과감성경영에이르기까지모든활동의중심에인간을염두해두지않으면안되기때문에제품이인간에게미치는영향에관한감성지표를규명하기위해감성측정평가는필수적이라하겠다 [1-9]. 본논문에서는드럼세탁기의도어에감성과관련된도어락스위치의기구적인구조들을파악한뒤드럼세탁기에장착하였을때열림력, 닫힘력을측정할수있는지그와소프트웨어를제작하고측정한힘의그래프를분석하여사용자에의해평가한후, 드럼세탁기도어락스위치의구조에따른소비자들이느끼는감성의차이점을찾아보고 MINITAB을이용하여시스템의사용을검증하였다. 이결과소비자가감성적으로느끼는힘의그래프의형태가나타났으며이를바탕으로소비자의감성을만족시킬수있는제품을만들때유용하게사용할수있다. 2. 감성품질측정시스템관한연구 또한, 불량이나왔을때동작을멈추게하여불량제품의혼입을방지할수있도록하고데이터는저장할수있도록제작하였다. [ 그림 1] 제작프로그램결과화면위프로그램을적용하여도어를닫거나열때힘의양을시간변화에따라그래프로표현하도록하였다. 또한, 시스템에이용될도어락스위치를드럼세탁기에장착하고, 측정시스템을측정할세트앞에고정시켜밀고당기는힘외의움직임이없도록하였다. Digital push-pull gage를이용해드럼세탁기의도어핸들부위치에서거리를설정한후전진또는후진하여열림력및닫힘력을측정하여데이터값을얻는다. 이때, 열림력과닫힘력기준은 2.5kg~ 6kg으로만족한다는조건하에도어락스위치의구조별특징을그래프로표현하여분석한다. 도어락스위치는드럼세탁기, 식기세척기등회전이나열이발생되어작동할때임의로열지못하도록하는도어안전잠금장치에관한것으로그중드럼세탁기에서는빠지면안될중요한부품중의하나이다. 또한, 세탁기도어의열림과닫힘에관련되어소비자가사용할때는항상느낌을가질수있는부분으로안전과동시에감성이뒤따르는부품이기도한다. 도어락스위치의열림력과닫힘력의측정기준이없어개발업체, 개발자, 검증자의데이터가상이하여드럼세탁기의도어에감성과관련된연구들을조사하였으며, 열림력과닫힘력을측정할수있는지그와소프트웨어를제작하고측정한힘의그래프를분석하여사용자에의해평가한후, 드럼세탁기도어락스위치의구조에따른소비자들이느끼는감성의차이점을찾아보고시스템의사용을검증하였다. 먼저측정장비에이용될 Digital push-pull gage (IMADA 社 DS-500N) 와연동되어그래프를나타낼소프트웨어를델파이 7.0 을사용하여그림1과같이제작하였다. 프로그램의특징으로는생산현장에서검사공정등에사용이가능하도록불량과합격을표시하도록하였고, 열림력과닫힘력의누적분포를나타내는창과힘의그래프는시간으로조절을하도록하였다. 구분 A B C D E F G G1 H [ 그림 2] 측정시스템 [ 표 1] 측정시스템의구성요소구성요소 push pull Gage 앞뒤이동용 DC 모터좌우이동용 DC 모터 DC모터 RPM push pull Gage 거리 SET 좌우거리 SET 상하거리 SET 상하이동용 DC모터전원 822

드럼세탁기의감성품질측정시스템 3. 측정시스템의사용과검증 [ 표 2] MINITAB DATA 입력 MINITAB에서는명령어를알지못하여도단지메뉴를선택하는것만으로도간단한통계적분석을할수있도록지원해주고있으며품질관리분야, 공학, 심리학, 경영학, 사회학등의자료의분석과연구를필요로하는모든분야에널리사용되고있다.

제작한측정시스템으로부터발생한변동이공정변동에얼마나영향을미치는가를분석하는것으로 MINITAB에서는측정시스템의정밀성여부를조사하는 Gage R&R연구와 Gage런차트 Gage의선형과정확성을조사하는 Gage 선형성및치우침연구메뉴를제공한다.

Gage R&R을평가하는방법으로는 Xbar 및 R 방법과분산분석방법이있는데 Xbar 및 R방법은측정치의변동을부품대부품, 반복성, 재현성으로나누어분석을할뿐아니라재현성에대해서는운영자성분및부품과운영자의교호작용으로세분화하여분석한다.

3 드럼세탁기의감성품질측정시스템 3. 측정시스템의사용과검증 [ 표 2] MINITAB DATA 입력 MINITAB에서는명령어를알지못하여도단지메뉴를선택하는것만으로도간단한통계적분석을할수있도록지원해주고있으며품질관리분야, 공학, 심리학, 경영학, 사회학등의자료의분석과연구를필요로하는모든분야에널리사용되고있다. 특히 GE에서 Six Sigma 추진Tool로써공식적인인정을받아현재전세계 4,000여개대학과 GE, 3M, Ford, 현대그룹, 삼성그룹, LG그룹각계열사, 포항제철, 한국중공업등국내외의 Six Sigma추진업체에서는앞을다투어 MINITAB을기본통계 Package로널리사용하고있다. 제작한측정시스템으로부터발생한변동이공정변동에얼마나영향을미치는가를분석하는것으로 MINITAB에서는측정시스템의정밀성여부를조사하는 Gage R&R연구와 Gage런차트 Gage의선형과정확성을조사하는 Gage 선형성및치우침연구메뉴를제공한다. 계량치데이터뿐만아니라계수형데이터에대해서도계수형 Gage 연구메뉴를제공하여분석을할수있도록하고있으며, 여러가지평가자가제공한등급의합치도를평가하도록속성합치도분석을제공한다. Gage R&R을평가하는방법으로는 Xbar 및 R 방법과분산분석방법이있는데 Xbar 및 R방법은측정치의변동을부품대부품, 반복성, 재현성으로나누어분석을할뿐아니라재현성에대해서는운영자성분및부품과운영자의교호작용으로세분화하여분석한다. 따라서분산분석방법은부품과운영자의상호작용을설명하므로 Xbar 및 R방법보다정확하며, Gage R&R( 교차 ) 분석메뉴에서는두방법을모두사용하여분석이가능한반면, Gage R&R( 내포 ) 분석메뉴에서는분산분석방법으로만분석된다 [11]. 본연구에서는제작한측정시스템으로부터발생한변동을분석하는것으로 6 시그마기법 Gage R&R을사용하였고 Gage R&R( 교차 ) 분석을사용하여측정을하여결과를얻을수있었다. 먼저 2명의측정자가각각드럼세탁기에부착되어있는그림 6의 <A> 양쪽을벌리는구조의도어락스위치를 8개의시료를교체하면서 2번씩반복하여측정하였다. 측정된데이터는표2와같이MINITAB Worksheet에 4 개의열에입력한다. MINITAB Worksheet C1열은 sample 수 C2열은측정자 C3와 C4는측정한데이터값을입력한다. MINITAB Worksheet에데이터입력이끝나면그림3 같이메뉴열어 Stat -> Quality Tools -> Gage study ->GageR&R study(crosed) 의순서로프로그램을구동시키면그림4 그림5와같은결과를출력할수있다. [ 그림 3] MINITAB GageR&R 메뉴창 [ 그림 4] CLOSE력 GAGE R&R 결과 823

<A> A 구조닫힘력 <B> A 구조열림력 [ 그림 7] 양쪽을벌리는구조닫힘력 [ 그림 5] OPEN 력 GAGE R&R

사용불가 4 미만 비용 / 중요성고려 4에서 9 사이 만족 10 이상 <A> B 구조닫힘력 <B> B 구조열림력 [ 그림

도어락의구조와감성측정 본논문에서다루는도어락스위치의구조는두가지로그림6의 <A> 와같이양쪽을벌려들어가는구조와그림6의 <B>

소비자의감성품질평가 위실험과같이드럼세탁기열림력과닫힘력을측정하고이결과를바탕으로소비자들을상대로감성을평가하였다.

4 한국산학기술학회논문지제 11 권제 3 호, 2010 측정시스템으로 8.5mm/sec의속도로측정을한결과아래와같은그래프를얻었다. <A> A 구조닫힘력 A 구조열림력 [ 그림 7] 양쪽을벌리는구조닫힘력 [ 그림 5] OPEN 력 GAGE R&R 결과 [ 표 3] 미니탭결과를기준으로한 GAGE R&R 평가기준 구분 Category No. 사용불가 4 미만 비용 / 중요성고려 4에서 9 사이 만족 10 이상 <A> B 구조닫힘력 B 구조열림력 [ 그림 8] 캠을이용한구조닫힘력 그림4와그림5의열림력 (Distinct Category No. : 10), 닫힘력 (Distinct Category No. : 13) Gage R&R 결과가표 3 기준과같이 Category No가 10 이상이므로측정시스템기준을만족하였다. 4. 도어락의구조와감성측정 본논문에서다루는도어락스위치의구조는두가지로그림6의 <A> 와같이양쪽을벌려들어가는구조와그림6의 같이캠을이용하여걸려들어가는구조의열림력과닫힘력을측정하였다. 5. 소비자의감성품질평가 위실험과같이드럼세탁기열림력과닫힘력을측정하고이결과를바탕으로소비자들을상대로감성을평가하였다. 평가자들은 D회사에생산직주부사원 60명을대상으로이루어졌으며실험에쓰인세탁기는삼성전자대형드럼세탁기 SEW-HMW145TUW 2대에그림6 A 구조와 B구조를장착하고평가자에게는 A와 B로표시하여실시되었다. [ 그림 9] 감성평가실시모델 <A> 양쪽을벌리는구조 캠을이용한구조 [ 그림 6] 도어락스위치구조 설문내용은사용연령, 드럼세탁기도어를닫을때와열때를 A와 B중느낌이좋은쪽을선택하도록구분하였고최종선택을한다면어떠한것을선택할것인가에대 824

드럼세탁기의감성품질측정시스템 하여평가를실시하였다. 1. 2. 3. 4. 5. [ 표 4] 설문조사 귀하의연령은어떻게되십니까? 드럼세탁기를사용해보신적있으십니까? A 와 B 중도어를닫을때느낌좋은세탁기는어떤것입니까? A 와 B 중도어를열때느낌좋은세탁기는어떤것입니까? A 와 B 중열림, 닫힘의구분없이전체적으로자기가원하는느낌의세탁기를선택을한다면?

드럼세탁기는 37명이 ' 사용해봤다 ', 23명이 ' 사용해본적없다 로조사되었다. 설문의 3번과 4번의열림과닫힘의 A와 B의선호도는그림10 같은선호도가조사되었다. 설문의 5번문항은전체적으로세탁기를볼때어떤느낌의세탁기를선택하겠느냐? 의질문에서 A 답변은 29명 B의답변이 31명으로 B가높았지만거의같은수준의차이를보였다.

5 드럼세탁기의감성품질측정시스템 하여평가를실시하였다 [ 표 4] 설문조사 귀하의연령은어떻게되십니까? 드럼세탁기를사용해보신적있으십니까? A 와 B 중도어를닫을때느낌좋은세탁기는어떤것입니까? A 와 B 중도어를열때느낌좋은세탁기는어떤것입니까? A 와 B 중열림, 닫힘의구분없이전체적으로자기가원하는느낌의세탁기를선택을한다면? 1 예 1A 1A 1A 대 2아니오 2B 2B 2B 열림력과닫힘력을측정한결과소비자가선호하는감성의그래프모형을아래와같이얻을수있었다. [ 그림 11] B 구조닫힘력 위와같은설문으로조사를한결과평가자의연령대는 40대가 42명으로가장많았고, 다음 30대 9명, 50대 8 명순으로나타났다. 드럼세탁기는 37명이 ' 사용해봤다 ', 23명이 ' 사용해본적없다 로조사되었다. 설문의 3번과 4번의열림과닫힘의 A와 B의선호도는그림10 같은선호도가조사되었다. 설문의 5번문항은전체적으로세탁기를볼때어떤느낌의세탁기를선택하겠느냐? 의질문에서 A 답변은 29명 B의답변이 31명으로 B가높았지만거의같은수준의차이를보였다 A B 0 <A> 닫힘느낌선호 5 A 열림느낌선호 [ 그림 10] 감성선호그래프 B [ 그림 12] A구조열림력그림 11의형상을그림7의 <A> 와비교해볼때 A구간은길고경사가일정하고 B 구간은짧고수직으로떨어지며 H구간은 4~5kg사이로그래프가그려져선호도가높게평가되었다. 또한그림 12의형상을그림8의 와비교해볼때 A구간은짧고경사가일정하고 B 구간은짧고수직으로떨어지며 H구간은 3~4kg사이로그래프가그려질때선호도가높게평가되었다. 여기에서보통 3~4kg은용량이 10kg 드럼세탁기에빨래를가득채워넣고안정된닫힘상태를유지하기위한적당한값으로추정된다. 이와같이소비자의선호가높은그래프에형상을바탕으로기구적인특성을고려하여도어락스위치의설계안을제시하고열림력과닫힘력이사용되는도어등의감성을연구하기위한자료로활용성및산업체의개발활동에매우유용하게사용될것으로전망한다. 6. 결론 본논문에서다루는도어락스위치의구조는두종류로그림6의 <A> 와같이양쪽을벌려들어가는구조와그림6의 같이캠을이용하여걸려들어가는구조의 참고문헌 [1] 이영재, " 한국외환위기이후라이프스타일의변화가제품디자인에미친영향에관한연구-백색가전중심으로 국민대학교테크노디자인전문대학원학위논문,

한국산학기술학회논문지제 11 권제 3 호, 2010 [2] 한국표준과학연구원, 감성측정평가시뮬레이터설계기술개발, 과학기술부. 1998. [3] 김진호, 황인극, 제화류의고객지향적품질평가를위한감성만족도요소개발에관한연구, 한국감성과학회지, 제7권, 제2호, pp. 107-121, 2004.

[7] 삼성 R&D Center, " 왜식기세척기를쓰지않는가?", Life-Style Research, 2006. [8] 윤명환, 한수미, 유금선, 한성호, 홍상우, " 전자제품의소비자감성평가결과를이용한설계변수의파악절차 ", 대한산업공학회, 제27권제2호, pp. 203-213, 2001.

6 한국산학기술학회논문지제 11 권제 3 호, 2010 [2] 한국표준과학연구원, 감성측정평가시뮬레이터설계기술개발, 과학기술부 [3] 김진호, 황인극, 제화류의고객지향적품질평가를위한감성만족도요소개발에관한연구, 한국감성과학회지, 제7권, 제2호, pp , [4] ( 주 ) 한울로보틱스, " 감성DB를활용한대화형감성완구개발 ", 과학기술부 [5] 권규식, " 감성측정기술의개발및제품개발에의활용 ", 한국심리학회지, 제10권, 제1호, pp , 1997b. [6] 한국표준과학연구원, " 인간감성파악및측정기술개발 ", 과학기술처, [7] 삼성 R&D Center, " 왜식기세척기를쓰지않는가?", Life-Style Research, [8] 윤명환, 한수미, 유금선, 한성호, 홍상우, " 전자제품의소비자감성평가결과를이용한설계변수의파악절차 ", 대한산업공학회, 제27권제2호, pp , [9] 삼성경제연구소, " 기술과감성의융합시대 ", CEO Information, 제417호, 9월, [10] 최현, 박민용, 백색생활가전제품의소비자감성평가및예측, 대한산업공학회추계학술대회, pp , [11] 이레테크, 새 Minitab 실무완성, 제1권, pp , [12] 한대영, 김현진, 전시문, " 감성평가를통한식기세척기의설계요소추출 ", 한국감성과학회춘계학술대회, pp , 이창구 (Changgoo Lee) [ 정회원 ] < 관심분야 > 지능제어, 로봇시스템, 임베디드시스템 1981 년 2 월 : 전북대학교전기공학과학사 년 2 월 ~ 1991 년 2 월 : 한국전자통신연구원선임연구원 년 2 월 : 전북대학교전기공학과박사 1992 년 2 월 ~ 현재 : 전북대학교전자공학부제어로봇전공교수 서상원 (Snagl-Won Suh) [ 정회원 ] 2002 년 2 월 : 우석대학교자동차공학과 ( 공학사 ) 2002 년 3 월 ~ 2009 년 10 월 : 두얼메카닉스 ( 주 ) 개발실수석연구원 2009 년 2 월 : 전북대학교대학원메카트로닉스공학과 ( 석사 ) < 관심분야 > 기계, 전기, 전자, 로봇 826

슬라이드 제목 없음

슬라이드 제목 없음 계량치 Gage R&R 1 Gage R&R 의변동 반복성 (Equipment Variation) : EV- 계측장비에의한변동 - 동일측정자가동일조건에서반복하여발생된측정값의범위로부터계산되므로 Gage의변동을평가하게됨. 재현성 (Operator / Appraiser Variation) : AV- 평가자에의한변동 - 서로다른측정자가동일조건에서측정한값의차이로부터 계산되므로측정자에의한변동을평가함.