수학과
OPENING0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
ROBOTICS · WEARABLE SENSING · PRODUCT DEVELOPMENT
수학적 사고에서
실제 제품까지.
로봇을 만들고 싶었던 학생이
데이터의 시간을 지키는 개발자가 되기까지.
유경환㈜펀월드 대표이사 · 공학박사
Kyunghwan Yoo
Kyunghwan Yoo
생각하고 → 만들고 → 확인합니다
유경환 · 연구와 제품개발 이야기01 / 35
안녕하세요. 펀월드 대표 유경환입니다. 저는 수학을 공부한 뒤 로보틱스를 배우고, 로봇청소기와 재활 웨어러블, 스마트 인솔을 개발해 왔습니다.
오늘은 경력을 순서대로 나열하기보다, 왜 그런 선택을 했는지와 실제 제품을 만들면서 어떤 문제를 만났는지 말씀드리겠습니다. 특히 스마트 인솔에서 통신 문제를 해결하려다가 데이터 수집 구조 자체를 바꾸게 된 과정을 중심으로 이야기하겠습니다.
OPENING0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
제품은 달라도,
질문은 같습니다.
“실제 사용하는 환경에서도, 내가 의도한 대로 작동할까?”
유경환 · 연구와 제품개발 이야기02 / 35
로봇청소기는 기기를 움직이고, 스마트 글러브는 손의 움직임을 읽고, 스마트 인솔은 발의 압력과 움직임을 측정합니다. 겉모습은 다르지만 센서, 회로, 소프트웨어가 함께 작동해야 한다는 공통점이 있습니다.
제가 반복해서 마주친 질문도 같습니다. 책상 위에서 동작하는 것을 넘어, 사람이 사용하는 환경에서도 의도한 대로 동작하는가 하는 질문입니다. 오늘은 이 질문이 제 진로와 설계를 어떻게 바꿔 왔는지 살펴보겠습니다.
01 / JOURNEY0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
수학 → 로보틱스 →
연구와 제품개발.
Computer Science 석사
Intelligent Robotics
컴퓨터응용 분야
공학박사
삼성전자
로봇청소기 연구개발
책임연구원
네오펙트
재활 웨어러블 연구개발
연구소장
㈜펀월드
센서·회로·펌웨어 제품개발
대표이사
유경환 · 연구와 제품개발 이야기03 / 35
제 학업의 출발점은 고려대학교 수학과였습니다. 이후 USC에서 컴퓨터과학 석사과정을 밟으며 지능형 로보틱스를 공부했고, 단국대학교에서 스마트 인솔의 데이터 획득 구조를 연구해 공학박사 학위를 받았습니다.
삼성전자에서는 로봇청소기, 네오펙트에서는 재활 웨어러블을 개발했습니다. 지금은 펀월드에서 센서와 회로, 펌웨어를 연결하는 제품개발을 하고 있습니다. 이 이력 자체보다, 각 단계에서 다음 단계로 가져간 경험을 말씀드리겠습니다.
펀월드 운영과 병행한 2021년부터 2024년까지의 LG 협업 자동차 AVN 프로젝트에서는 CAN 데이터와 Qt/QML 화면 기능을 연결했습니다. 특정 회사의 이력만이 아니라 센서와 데이터가 사용자 화면까지 이어지는 경험을 쌓아 왔습니다.
01 / JOURNEY0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
CHOICE / USC
처음부터 명확한
진로는 아니었습니다.
현실적인 진로 고민 속에서 선택한 유학.
그 과정에서 로보틱스라는 방향을 찾았습니다.
당시 제가 품었던 생각
가상의 인간을
직접 만들어 보고 싶다.
사람처럼 생각하고 움직이는 존재에 대한 호기심이
지능형 로보틱스를 공부하는 계기가 되었습니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기04 / 35
학부 시절에는 진로와 현실적인 문제 때문에 고민이 많았습니다. 유학도 모든 계획을 완벽하게 세운 뒤 선택한 길은 아니었습니다. 새로운 환경에서 방향을 찾아보고 싶다는 마음이 있었습니다.
그 과정에서 제가 정말 만들고 싶은 것이 무엇인지 생각했습니다. 가상의 인간을 직접 만들어 보고 싶다는 호기심이 있었고, 그 관심이 로보틱스로 이어졌습니다. 처음부터 지금의 제품이나 연구 주제를 알고 출발한 것은 아니었습니다.
01 / JOURNEY0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
큰 꿈을,
풀 수 있는 문제로 나눴습니다.
USC에서 수행한 로봇 연구 · 2005–2006
로봇팔의 제어 학습
2링크 로봇팔을 대상으로
SVM과 다른 제어·학습 방법을 비교했습니다.
몸체를 고려한 경로 계획
계산기하를 적용해
로봇의 이동 경로와 부드러운 동작을 다뤘습니다.
환경 변화와 위치 추정
EKF를 이용한 위치 추정과
위치 추정이 흐트러진 상태의 복구를 연구했습니다.
알고리즘을 실제 움직임으로 연결하려면, 센서와 하드웨어의 조건도 함께 봐야 했습니다.
펀월드 개발 이력 · USC 연구 항목
유경환 · 연구와 제품개발 이야기05 / 35
USC에서는 큰 관심을 실제로 풀 수 있는 작은 연구 문제로 나눴습니다. 2링크 로봇팔을 제어할 때 SVM이라는 학습 방법과 다른 접근 방법의 성능을 비교했습니다.
몸체가 있는 로봇의 경로 계획에는 계산기하를 적용했고, 조금씩 달라지는 환경에서 위치를 추정하고 추정이 무너졌을 때 복구하는 EKF 연구도 수행했습니다.
이 과정에서 알고리즘만으로는 충분하지 않다는 것을 배웠습니다. CPU, 저장공간, 전력과 센서, 기기의 움직임이 함께 맞아야 했습니다. 이 관점이 이후 삼성전자에서 실제 제품을 개발하는 일로 이어졌습니다.
02 / SAMSUNG0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
USC → SAMSUNG ELECTRONICS
그 배움을,
로봇청소기로.
리크루팅 면담에서
로봇청소기를 개발하고 싶다는 의사를 전했습니다.
입사 후 초기 로봇청소기 연구개발에 참여
기존 제품의 원리와 동작 방식 분석
제품 조건에 맞는 기술과 제어 구현
배운 원리→실제 기기→제품 검증
유경환 · 연구와 제품개발 이야기06 / 35
유학 중 삼성전자 리크루팅을 통해 면담 기회를 얻었고, 저는 로봇청소기를 만들어 보고 싶다고 이야기했습니다. 이후 입사해 가전 연구소에서 초기 로봇청소기 연구개발에 참여했습니다.
아이로봇 같은 기존 제품을 벤치마킹하면서 동작 원리와 구현 방식을 이해하고, 삼성전자 제품의 조건에 맞게 새로운 기술을 개발했습니다. 화면의 Visual SLAM 자료는 제가 이전 소개 자료에서도 사용했던 제품개발 사례입니다.
중요한 것은 배운 원리를 그대로 옮겨 쓰는 것만으로 제품이 완성되지는 않는다는 점이었습니다. 실제 회로와 센서, 제어 동작, 사용 환경을 함께 맞춰 나가야 했습니다.
02 / SAMSUNG · MOTION0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
로봇의 이동을 눈으로 따라갑니다.
이동 경로센서 인식 범위장애물
주변을 읽고
방향을 바꾸면 센서가 바라보는 범위도 달라집니다.
이동하고
로봇이 움직이는 순서를 눈으로 따라갑니다.
경로를 남깁니다
움직임의 이력을 선으로 확인합니다.
재생 중
설명용 사전 경로 애니메이션 · 실제 제품의 SLAM 연산이나 센서 출력 화면이 아닙니다.
유경환 · 연구와 제품개발07 / 35
앞 장의 실제 개발 자료와 구분해, 움직임을 간단한 예시로 보겠습니다. 검은 원이 로봇이고, 옅은 파란 영역은 센서가 바라보는 방향을 뜻합니다.
로봇이 이동하면서 파란 경로가 남습니다. 일시정지나 한 단계 버튼으로 움직임과 기록을 나누어 살펴볼 수 있습니다.
이 화면은 이해를 돕기 위해 정한 경로를 재생하는 개념 예시입니다. 실제 비주얼 슬램 알고리즘을 실행하거나 제품의 센서 값을 재생한 것은 아닙니다.
02 / SAMSUNG0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
회로와 펌웨어부터,
청소도구의 동작까지.
내부 회로펌웨어센서·모션 제어청소도구 연구
도킹·충전 → 호밍·추락방지 → 모션·청소도구 → 사이드브러시 제어
유경환 · 연구와 제품개발 이야기08 / 35
삼성전자에서는 여러 세대의 로봇청소기를 개발했습니다. FUROT의 도킹과 충전, AUTOBOT의 호밍과 추락방지 센서, MAX의 모션과 청소도구 제어, 이후 팝아웃 사이드브러시 제어까지 다뤘습니다.
로봇청소기 내부 회로와 펌웨어, 센서와 모터 제어를 연결하고 청소도구도 연구했습니다. 자동 먼지 배출과 홈 모니터링, 시스템 최적화처럼 제품 기능과 조건이 넓어지는 과정도 경험했습니다.
각 제품의 기능을 한꺼번에 설명하려는 것은 아닙니다. 제품 조건이 달라질 때 회로와 펌웨어, 센서와 기구의 관계를 함께 봐야 한다는 경험이 쌓였다는 말씀입니다.
02 / SAMSUNG0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
연구실의 동작에서,
생산 현장과 고객까지.
연구개발
원리·회로·펌웨어
제품화·검증
제품 동작 확인
광주 생산 현장
생산 준비·현장 대응
해외 바이어
유럽 현장 제품 설명
개발이 끝났다는 기준은
연구실에서 한 번 작동하는 것보다 넓었습니다.
연구실에서 한 번 작동하는 것보다 넓었습니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기09 / 35
연구소에서 개발만 하고 끝난 것은 아니었습니다. 제품화와 검증을 거쳐 광주 생산 현장에도 출장과 파견 형태로 계속 참여했습니다. 연구에서 만든 것이 실제로 생산되는 과정까지 경험했습니다.
유럽 바이어를 만나 제품을 설명하는 해외 출장도 갔습니다. 만드는 사람의 관점뿐 아니라 생산하는 현장과 제품을 이해해야 하는 사람의 관점까지 접하게 된 것입니다.
이 과정에서 연구개발, 제품 검증, 생산 준비가 서로 분리된 일이 아니라는 것을 배웠습니다. 제가 이후 제품 전체의 흐름을 중요하게 보는 이유입니다.
03 / NEOFECT0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
2013 / A NEW CHAPTER
다음 선택의 이유는,
공부를 이어가는 것.
함께 석사과정을 공부했던
최용근 교수의 여러 차례 합류 제안.
제안
네오펙트 연구개발 합류
결정의 계기
박사과정 지원
새로운 역할
재활 의료기기 연구소장
유경환 · 연구와 제품개발 이야기10 / 35
함께 석사과정을 공부했던 최용근 교수는 이후 박사과정을 마치고 한국으로 돌아왔습니다. 네오펙트에서 같이 일하자는 제안을 여러 차례 받았고, 세 번째 제안에서 마음이 움직였습니다.
제게 중요한 계기는 박사과정을 지원하겠다는 이야기였습니다. 계속 공부하고 싶다는 마음과 새로운 연구개발을 해보고 싶다는 생각이 연결됐습니다.
네오펙트에서는 연구소장으로 재활 의료기기 과제와 제품 연구개발을 맡았습니다. 로봇의 움직임을 다루던 경험이 사람의 움직임을 읽는 기술로 이어졌습니다.
03 / NEOFECT0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
이제는,
사람의 움직임을 읽습니다.
SmartGlovePegBoardNeoManoBalance
유경환 · 연구와 제품개발 이야기11 / 35
네오펙트에서는 손의 움직임을 읽는 SmartGlove와 SmartKids, 디지털 재활 도구인 PegBoard, 손을 쥐고 펴는 동작을 돕는 NeoMano, 하지 균형을 다루는 Balance 등 다양한 기기를 개발했습니다.
각 제품은 기능이 다르지만 센서 입력을 읽고, 움직임을 처리하고, 필요한 피드백이나 제어로 연결한다는 공통점이 있었습니다. 측정만 하는 장치와 실제 동작을 보조하는 장치의 조건을 함께 경험했습니다.
무선으로 여러 센서와 장치를 다루는 경험을 쌓던 시기에 스마트 인솔 개발 의뢰가 들어왔습니다. 측정 대상이 손에서 발로 넓어지는 계기였습니다.
04 / SMART INSOLE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
STARTING POINT / SMART INSOLE
연구 의뢰로 시작한
스마트 인솔.
스마트 글러브 개발 중 받은
최상일 교수의 스마트 깔창 개발 의뢰.
기존 제품의 적은 센서 수로는
원하는 측정에 제약이 있었습니다.
처음 시작한 이유
센서 수가 적은 기존 제품의 한계를 넘기 위해, 20개 센서 배열과 통신 장치를 직접 개발하며 연구를 시작했습니다.
초기 센서 배열 20개타사 제품의 한계 보완연구 의뢰 기반 개발
현재 Foot9 · 스마트 인솔 동작
유경환 · 연구와 제품개발 이야기12 / 35
스마트 인솔은 처음부터 제 창업 제품으로 기획한 것은 아니었습니다. 네오펙트에서 스마트 글러브를 개발하던 시기에 최상일 교수의 의뢰로 시작했습니다.
처음에는 타사 제품을 살펴봤지만 센서 수가 적어 원하는 측정에 제약이 있었습니다. 그래서 스무 개 센서를 배열하고 통신할 수 있는 장치를 개발해 드리기 시작했습니다.
처음에는 필요한 장치를 만들어 드리는 일이었지만, 실험과 개선을 반복하면서 질문이 점점 커졌습니다. 센서를 얼마나 넣느냐에서 시작한 일이, 나중에는 측정 데이터를 어떻게 믿을 수 있게 남기느냐의 문제로 이어졌습니다.
04 / SMART INSOLE · PLANTAR PRESSURE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
발의 압력 변화를, 실제 기록으로.
유경환 · 연구와 제품개발13 / 35
이번에는 논문에 사용한 실제 그림으로 발의 압력 변화를 보겠습니다. 위쪽은 보행 단계별 족저압 분포 지도이고, 아래쪽은 시간에 따른 압력 파형입니다.
먼저 위쪽 지도를 왼쪽에서 오른쪽으로 살펴봅니다. 초기 접촉, 하중 수용, 중간 입각, 발끝 이탈로 표시된 시점마다 어느 위치에 압력이 나타나는지 비교할 수 있습니다. 색의 높고 낮음은 그림 가운데 범례를 기준으로 읽습니다.
아래쪽에는 왼발과 오른발의 전체 압력, 발가락, 중족부, 뒤꿈치의 압력 성분이 함께 표시되어 있습니다. 위쪽 지도에 적힌 시점과 아래쪽 파형의 보행 단계 표시를 연결해서 설명하겠습니다.
이 장에서는 임의로 만든 센서 애니메이션 대신 논문 원본 그림을 보여드립니다. 그림을 누르면 확대해서 확인할 수 있습니다.
04 / SMART INSOLE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
처음에는 통신을
더 잘하려고 했습니다.
전송 방식 살펴보기
처음 접한 20바이트 단위를 넘어
더 큰 데이터를 보내는 방법을 탐색했습니다.
여러 장치 연결하기
두 개 이상의 장치를 함께 다루며
동시 연결과 처리 경험을 쌓았습니다.
놓친 데이터 다시 보내기
수신 누락을 복구하기 위해
재전송 방식도 사용했습니다.
처음의 설정을 기술의 최종 한계로 단정하지 않고, 더 깊이 살펴봤습니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기14 / 35
여러 제품을 만들면서 BLE 통신의 제약을 많이 느꼈습니다. 처음에는 한 번에 스무 바이트만 보낼 수 있는 것으로 생각했지만, 더 깊이 살펴보면서 전송 단위를 늘리는 방법과 여러 장치를 동시에 다루는 방법을 배웠습니다.
이 단계에서는 통신을 더 잘하는 것이 해결책이라고 생각했습니다. 전송 방식과 프로토콜을 살펴보고, 데이터가 누락되면 다시 보내 복구하는 방법도 사용했습니다.
하지만 전송량을 늘릴 수 있다는 것과, 실제 착용 환경에서 모든 데이터를 계속 확보할 수 있다는 것은 서로 다른 문제였습니다.
04 / SMART INSOLE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
책상 위와,
신발 안은 달랐습니다.
상대적으로 노출된 안테나
기존 글러브 개발에서 익숙했던 통신 환경
착용하며 가려지는 안테나
반복 실험에서 확인한 통신 누락과 불안정
가려지는 조건에서 반복되는 누락은, 실제 착용 실험을 하며 뚜렷해졌습니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기15 / 35
글러브에서는 안테나가 외부에 있어 상대적으로 가려지는 것이 적었습니다. 인솔도 처음 연구할 때는 그 차이를 충분히 알지 못했습니다.
그런데 많은 착용 실험을 거치면서 안테나가 가려지는 조건에서 통신이 불안정해지고 데이터가 누락되는 것을 반복해서 보게 됐습니다. 그제야 제품을 어디에 넣고 어떻게 사용하는지가 통신에 큰 영향을 준다는 것을 실감했습니다.
그 관찰을 바탕으로 안테나 개선과 구조 변경을 시도했습니다. 통신 설정뿐 아니라 안테나가 놓이는 위치와 실제 사용 조건을 함께 살피게 됐습니다.
04 / SMART INSOLE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
데이터가,
이빨 빠지듯 사라졌습니다.
측정 순서시간이 흐르는 방향 →
0102030405060708
누락이 생긴 기록연속성이 끊어진 구간
0102누락누락0506누락08
누락을 설명하기 위한 개념 예시 · 실제 측정 데이터가 아닙니다.
동작 센서에서는 더 중요했습니다.
각속도를 시간에 따라 적분할 때, 빠진 구간과 잘못된 시간 간격이 추정 오차에 영향을 줍니다.
유경환, 박사학위논문 (2026) · §4.4 · IMU 안정성 분석
유경환 · 연구와 제품개발 이야기16 / 35
데이터를 보면 중간중간 이빨이 빠진 것처럼 빈 구간이 있었습니다. 단순히 숫자가 몇 개 적게 들어오는 문제로 넘길 수는 없었습니다.
동작 센서는 시간에 따라 값을 누적하거나 적분해 움직임을 추정합니다. 그 과정에서 데이터가 빠지거나 실제와 다른 시간 간격을 적용하면 결과가 달라질 수 있습니다. 특히 좌우 데이터를 함께 해석할 때는 각 데이터가 언제 측정됐는지도 중요했습니다.
화면의 네모는 이 현상을 설명하기 위한 개념 예시입니다. 실제 측정 그래프가 아니라, 기록의 연속성이 어디에서 끊기는지 보여주는 그림입니다.
04 / SMART INSOLE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
안테나와 재전송을 개선해도,
남는 문제가 있었습니다.
시도한 방법그 과정에서 확인한 점
안테나 개선
통신 조건을 개선해도 가려지는 상황은 남았습니다.
안테나 외부 배치
착용 상태에서 발생하는 누락을 계속 살펴야 했습니다.
누락 데이터 재전송
데이터가 늘면서 새 데이터와 재전송 데이터의 부담도 커졌습니다.
이 장치의 요구 데이터량과 착용 조건에서는, 통신 개선만으로 충분하지 않았습니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기17 / 35
안테나를 바꿔 보기도 하고, 밖으로 꺼내 배치해 보기도 했습니다. 여러 방법을 시도했지만 가려지는 상황이 생기면 여전히 통신 실패로 이어지는 경우가 있었습니다.
놓친 데이터를 다시 보내 복구하는 방식도 사용했습니다. 그러나 데이터가 계속 늘어나면서 재전송해야 할 데이터까지 함께 처리하기 어려워졌습니다.
그래서 단순히 무선통신 기술이 쓸모없다는 결론을 내린 것이 아닙니다. 제가 만들던 인솔의 요구 데이터량과 착용 조건에서, 통신 성공 여부에 원본 기록 전체를 맡기는 구조가 적절한지 다시 질문하게 된 것입니다.
05 / ARCHITECTURE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
THE DESIGN TURNING POINT
어떻게 더 잘 보낼까?
↓
어떻게 원본을
빠짐없이 남길까?
전송 성공보다 먼저,
측정값·순서·측정시간을 지키는 구조로.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기18 / 35
이때 질문을 바꿨습니다. 데이터를 더 잘 보내는 방법만 고민하는 대신, 데이터가 만들어진 곳에서 원본을 먼저 지키는 방법을 생각했습니다.
통신 상태에 따라 기록이 빠지는 구조에서, 장치가 측정값과 시간을 직접 남기는 저장 중심 구조로 설계를 바꾼 것입니다.
이 선택의 핵심은 SD 카드를 하나 추가하는 데 있지 않았습니다. 데이터 수집이 무선 전송의 성공 여부에 직접 좌우되지 않도록 역할을 나누는 데 있었습니다.
05 / ARCHITECTURE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
데이터는 장치에,
제어는 무선으로.
센서 데이터의 주 기록 경로
센서 측정
압력·움직임
측정시간 기록
RTC 시간 기준
RAM 버퍼
먼저 모아두기
SD 저장
순서대로 기록
BLE 보조 경로초기화 · 시간 동기화 · 측정 제어 · 상태 확인
데이터 수집 경로와 무선 제어 경로를 분리했습니다.
유경환, 박사학위논문 (2026) · §3.4.2–3.4.3
유경환 · 연구와 제품개발 이야기19 / 35
논문에서 정리한 최종 구조는 이렇습니다. 센서를 측정하고 측정 시점의 시간을 붙인 데이터를 먼저 RAM에 모은 뒤, SD 카드에 순서대로 기록합니다.
BLE는 없애지 않았습니다. 장치를 초기화하고 시간을 맞추며 측정을 제어하고 상태를 확인하는 보조 통신으로 사용했습니다. 센서 원본 데이터의 주 기록 경로와 제어 경로를 분리한 것입니다.
하지만 저장 중심으로 바꾼 다음에도 문제가 남아 있었습니다. 저장 장치 역시 언제나 같은 시간 안에 일을 마치는 것은 아니었습니다.
05 / ARCHITECTURE · IMU COMPARISON0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
기록 방식에 따라, 달라지는 파형.
유경환 · 연구와 제품개발20 / 35
앞 장에서 센서 데이터를 장치에 기록하는 구조를 설명했습니다. 이번에는 논문의 그림을 통해 기록 방식에 따라 무엇이 다르게 보이는지 살펴보겠습니다. 왼쪽은 에스디 기록이고 오른쪽은 비엘이 기록입니다.
위쪽 두 줄은 가속도와 각속도의 시계열입니다. 가로축은 보행 주기이며, 각 축의 파형과 표시된 샘플을 좌우로 비교할 수 있습니다. 이 그림에서는 에스디 쪽과 비엘이 쪽의 세부 변화가 서로 다르게 나타납니다.
아래쪽은 적분을 이용한 발 각도 추정 결과를 압력 파형과 함께 보여줍니다. 위의 센서 기록 비교에서 아래의 움직임 해석으로 연결해 보겠습니다. 이 비교는 논문에 제시된 측정 사례를 기준으로 살펴보겠습니다.
이러한 차이를 살펴보면서, 센서 값을 남기는 것뿐 아니라 시간에 따른 변화도 함께 보존하는 이유를 설명하겠습니다. 다음 장에서는 저장 중심으로 바꾼 뒤에도 남아 있던 저장 지연 문제로 이어가겠습니다.
05 / ARCHITECTURE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
A SECOND BOTTLENECK
저장도,
기다리는 순간이 있었습니다.
다음 기록 공간을 준비하고
데이터를 쓰는 작업에도 시간이 걸렸습니다.
SD WRITE LATENCY
저장이 끝날 때까지 측정도 기다려야 한다면?
일시적인 쓰기 지연
블록 할당·파일시스템 처리 등으로
저장이 잠시 지연되는 구간
저장이 끝날 때까지 측정도 기다려야 한다면?
다음 샘플을 제때 수집하는 데 영향을 줄 수 있습니다.
유경환, 박사학위논문 (2026) · §3.4.2 · 비동기 버퍼 구조
유경환 · 연구와 제품개발 이야기21 / 35
저장으로 바꾸면 모든 문제가 해결될 것 같았지만 그렇지 않았습니다. 저장할 위치를 준비하고 실제로 기록하는 데도 시간이 걸린다는 것을 확인했습니다.
논문에서는 이를 SD 카드의 블록 할당과 파일시스템 처리 등에 따른 일시적인 쓰기 지연으로 설명했습니다. 센서가 데이터를 만들어 내는 동안에도 저장장치에는 이런 대기 구간이 생길 수 있었습니다.
문제는 이 지연을 기다리는 동안 다음 측정까지 늦어질 수 있다는 것이었습니다. 그래서 측정과 저장이 같은 속도로 진행될 것이라는 전제를 버리고, 둘 사이에 데이터를 받아줄 공간이 필요했습니다.
05 / ARCHITECTURE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
RAM이,
저장의 대기시간을 받아줍니다.
센서
측정은 계속
시간이 붙은 데이터
RAM · FIFO
먼저 들어온 순서대로
01020304
저장 대기 중 → RAM에 누적
SD CARD
저장 장치
쓰기 지연 중
FIFO 동작을 설명하는 개념 예시 · 실제 펌웨어 실행 화면이 아닙니다.
일시적인 지연은 버퍼로 흡수하고, 저장 가능해지면 누적 데이터를 기록합니다.
유경환, 박사학위논문 (2026) · §3.4.2
유경환 · 연구와 제품개발 이야기22 / 35
저장이 지연되는 동안 들어오는 데이터는 RAM에 먼저 모았습니다. 그리고 SD 카드가 기록할 수 있는 상태가 되면, RAM에 쌓인 데이터를 순서대로 저장했습니다.
FIFO는 먼저 들어온 데이터를 먼저 꺼내는 방식입니다. 핵심은 측정하는 흐름과 저장하는 흐름을 논리적으로 분리하는 것입니다. 저장이 잠시 지연돼도 그 지연이 바로 측정 공백이 되지 않도록 했습니다.
버퍼가 무한한 것은 아니므로 어떤 지연 범위에서 연속 수집이 유지되는지는 시험으로 확인해야 합니다. 화면은 실제 측정 데이터를 재생하는 것이 아니라, 대기와 기록의 두 상태를 설명하는 예시입니다.
05 / ARCHITECTURE0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
언제 저장했는가보다,
언제 측정했는가.
측정 시점t₁t₂t₃t₄
각 기록
값₁ + t₁
값₂ + t₂
값₃ + t₃
값₄ + t₄
나중에 저장해도
원래 측정시간을 함께 보존
측정시간 보존의 개념 예시
측정값
무엇을 측정했는가
데이터 순서
어떤 순서로 발생했는가
측정시간
언제 발생한 데이터인가
유경환, 박사학위논문 (2026) · §3.2 · 시간 정합성, §3.4 · RTC 시간 기준
유경환 · 연구와 제품개발 이야기23 / 35
RAM에 모아두었다가 나중에 저장하더라도, 원래 측정시간을 함께 가지고 있어야 합니다. 저장한 시각이나 수신한 시각을 측정한 시각으로 바꿔 버리면, 값의 개수는 맞아도 시간 간격을 다르게 해석할 수 있습니다.
논문에서는 이 문제를 시간 정합성이라는 관점으로 정리했습니다. 측정값과 순서뿐 아니라 데이터가 만들어진 시간을 보존해야, 나중에 좌우 발의 데이터를 같은 시간 기준으로 분석할 수 있습니다.
따라서 저장 중심 구조는 단순한 통신 대체가 아니라, 분석에 필요한 원본의 시간 정보를 지키기 위한 설계입니다.
06 / VALIDATION0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
저장 지연이 사라진 게 아니라,
수집 공백으로 이어지지 않게.
논문에 보고된 비동기 버퍼 시험 · 200 Hz 조건
RAM FIFO로 데이터 연속성 유지
“더 빨리 저장한다”와 “기다리는 동안에도 측정한다”는 다른 설계입니다.
Foot9와 논문의 시험 조건에서 확인한 결과이며, 모든 저장장치·무한한 대기시간에 대한 보장은 아닙니다.
유경환, 박사학위논문 (2026) · §4.3, Fig. 4-8 설명 · 본문 p.54
유경환 · 연구와 제품개발 이야기24 / 35
이 구조가 의도대로 동작하는지는 시험으로 확인했습니다. 논문에서는 200헤르츠 조건에서 저장 지연의 최대값이 135밀리초, 평균값이 11.8밀리초로 보고되어 있습니다. 시험 범위에서는 데이터 손실이 관찰되지 않았습니다.
여기서 강조할 점은 SD 카드의 지연을 없앴다는 것이 아니라는 점입니다. 지연은 있었지만, RAM 버퍼가 그 시간을 받아주도록 구성해 데이터의 연속성을 유지한 것입니다.
이 결과는 논문에서 사용한 하드웨어와 시험 범위에 대한 결과입니다. 모든 카드와 모든 상황에서 똑같이 동작한다는 뜻으로 확대해서 설명하지는 않겠습니다.
06 / VALIDATION0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
EXPERIENCE → RESEARCH
여섯 해 넘게 이어온 질문이,
박사 연구가 됐습니다.
센서 수에서 시작해
착용 환경, 통신, 저장, 시간 정합성까지.
스마트 인솔 연구 플랫폼
40채널 족저압 · 6축 IMU · 100 Hz
단국대학교 · 2026
고신뢰 양측 보행 분석을 위한
고신뢰 양측 보행 분석을 위한
스마트 인솔의 시간 정합성 기반
데이터 획득 구조 설계
Temporal Integrity-Based Data Acquisition Architecture for Reliable Bilateral Gait Analysis in Smart Insole Systems
현장의 문제 → 구조 설계 → 실험 검증유경환, 박사학위논문 (2026) · 논문 제목·§3 · 연구 플랫폼
유경환 · 연구와 제품개발 이야기25 / 35
스마트 인솔은 한 번 만든 뒤 끝난 제품이 아니었습니다. 최상일 교수와 이어온 과제와 실험을 통해 문제를 확인하고 개선하는 일을 여섯 해 넘게 계속했습니다.
처음의 스무 개 센서 배열과 이후 논문의 40채널 연구 플랫폼은 개발 단계가 다릅니다. 센서와 착용 구조를 개선해 온 경험이 통신과 저장, 측정시간을 보존하는 문제로 확장됐습니다.
제게 박사 연구는 새로운 주제를 갑자기 시작한 것이라기보다, 현장에서 오랫동안 부딪힌 문제를 학문적인 질문으로 정리하고 실험으로 검증하는 과정이었습니다.
07 / HOW I DEVELOP0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
도면보다 먼저,
무엇을 만들지 정리합니다.
회로 설계부터 시작
뒤늦은 요구사항 → 설계 변경
부품 재구매 → 보드 재제작
기획과 조건부터 확인
필요 기능 → 센서·부품 적합성
구현 가능성 → 회로와 제조자료
제작비가 발생하기 전에, 불명확한 조건을 최대한 줄입니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기26 / 35
처음에는 회로도를 먼저 그리고 나서 기획이나 요구사항을 받는 일도 있었습니다. 그러면 다시 도면을 고치고 부품을 사고 회로를 제작해야 했습니다. 그런 경험을 여러 번 하면서 순서가 중요하다는 것을 배웠습니다.
지금은 무엇을 만들 것인지 기획을 먼저 충분히 정리하고, 필요한 센서와 부품이 그 기획에 맞는지 데이터시트를 읽으며 검토합니다. 회로에 따라 할 수 있는 것과 없는 것이 명확하기 때문입니다.
설계 중 어려운 점이 생기면 바로 제작비를 쓰기보다 잠시 멈춰 개선할 방법을 찾습니다. 초기 비용을 아끼기 위해 필요한 검토를 제작 전에 하려는 것입니다.
07 / HOW I DEVELOP0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
기획에서 동작 검증까지,
순서를 가지고 진행합니다.
기획 정리
용도·환경·기능을 구체화
센서·부품 검토
데이터시트와 기획 적합성 확인
회로·PCB 설계
회로도·PCB·거버 준비
제작 중 펌웨어 기획
보드 제작과 초안 구상을 병행
기초 동작 시험
보드 입고 후 기본 기능 확인
기능 구현·시험
기획에 맞춰 구현하고 검증
설계에서 막히면, 제작 전에 멈춰 해결 방법부터 찾습니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기27 / 35
실제 순서를 정리하면 이렇습니다. 먼저 기획을 정리하고 센서와 부품을 선택합니다. 데이터시트를 충분히 읽고 기획에 맞는지 확인한 다음 회로와 PCB를 설계하고 거버 파일을 만듭니다.
업체에서 보드를 만드는 동안 펌웨어 초안을 구상합니다. 회로가 오면 기본 동작부터 시험하고, 그다음 기획에 맞춰 필요한 기능을 작성하고 확인합니다.
이 순서는 새로운 아이디어를 시험하지 않겠다는 뜻이 아닙니다. 하드웨어를 다시 만들어야 하는 변경을 최대한 앞에서 발견하고, 실제 보드가 온 뒤에는 확인 가능한 순서로 구현하겠다는 뜻입니다.
07 / HOW I DEVELOP0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
MANUFACTURING & KNOW-HOW
기술을 만드는 일과,
지키는 일.
케미온 LED 안경의 해외 위탁생산 이후
유사 제품의 등장을 경험했습니다.
어디에서, 어떤 방식으로 만들 것인가?
국내 생산을 중심으로 검토
제조 과정과 기술자료 관리까지
개발 의사결정에 함께 고려합니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기28 / 35
네오펙트 시기에 케미온 LED 안경 개발도 했습니다. 해외에 생산을 맡긴 뒤 유사 제품이 나오는 경험을 하면서, 기술을 만드는 것뿐 아니라 어떻게 보호할지도 중요하다고 느꼈습니다.
그 이후에는 생산 방식과 기술자료 관리도 제품개발의 중요한 판단 기준으로 생각하게 됐습니다. 기능을 완성하는 것과 만들어 둔 기술을 관리하는 일을 함께 보게 된 것입니다.
펀월드에서는 국내 생산을 중심으로 검토하고 있습니다. 생산 장소 하나만으로 모든 위험이 사라지는 것은 아니지만, 제가 개발 과정과 기술 관리를 바라보는 중요한 기준이 됐습니다.
08 / FUNWORLD0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
A DIFFERENT WAY TO CONTINUE
가족 곁에서,
개발을 이어갈 방법.
긴 출퇴근과 가족을 돌보는 시간을 고민하며
일하는 방식을 다시 선택했습니다.
2020.11 / FUNWORLD
쌓아온 경험은 이어졌습니다.
아버지의 권유로 시작한 창업
40대에 회사를 세우고
위치정보 제품과 스마트 인솔 연구를 이어갔습니다.
쌓아온 경험은 이어졌습니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기29 / 35
가족은 인천에 있었고 직장은 수원이나 분당에 있었습니다. 가족을 돌보며 출퇴근하는 생활에서 길 위에 쓰는 시간이 너무 컸습니다. 일을 계속하기 위해서는 제 생활의 조건도 함께 생각해야 했습니다.
회사를 나온 뒤 가족을 챙기는 시간을 가졌고, 아버지의 권유로 40대에 펀월드를 세웠습니다. 창업은 모든 것이 준비된 뒤의 선택이라기보다, 가족 곁에서 제가 해온 개발을 계속할 방법을 찾는 과정이기도 했습니다.
위치정보 관련 아이디어 제품을 만들고, 최상일 교수와의 과제를 통해 스마트 인솔 연구도 이어갔습니다. 회사와 생활 방식은 바뀌었지만 그동안 쌓은 기술과 경험은 다음 개발로 연결됐습니다.
08 / FUNWORLD0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
현재 펀월드에서,
기술을 제품으로 연결합니다.
외부 CTO형 기술개발 파트너
아이디어 검토 → 센서·PCB·펌웨어·앱/웹 → 시제품·양산 준비
제품 이미지·사업 소개: Foot9 및 펀월드 공식 홈페이지 · 2026.09.08 확인
유경환 · 연구와 제품개발 이야기30 / 35
지금 펀월드에서는 스마트 인솔과 위치·안전 관련 제품을 개발하고, 다른 기업이나 연구자의 아이디어를 실제 제품으로 연결하는 일을 하고 있습니다.
센서와 PCB, 펌웨어, 앱과 웹을 따로 떨어진 일이 아니라 하나의 동작으로 연결하려고 합니다. 회사 홈페이지에서는 이런 역할을 외부 CTO형 기술개발 파트너라고 소개하고 있습니다.
오늘 말씀드린 경험도 결국 이 일과 이어집니다. 필요한 것을 먼저 이해하고, 실제 사용 환경을 확인하며, 문제가 구조에 있다면 구조까지 바꿔 가는 것입니다.
08 / FUNWORLD · PROJECTS0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
발을 측정하는 또 다른 방법,
여섯 방향에서 함께 봅니다.
Foot View · 2026.07 · 스마트폰 6대의 동시 촬영과 영상 관리
발등·발바닥·안쪽·바깥쪽·앞·뒤
배경 제거 · 서버 업로드 · 좌우 발 구분
발 영역 매핑 · 웹 뷰어 · 위치별 비교
별도 개발 이력: 2026.05 Foot Around View는 스마트폰 11대의 동시 촬영·파노라마 시각화입니다.
펀월드 개발 이력
유경환 · 연구와 제품개발 이야기31 / 35
스마트 인솔이 발의 압력과 움직임을 읽는다면, Foot View는 발의 형태를 여러 방향의 영상으로 기록하는 시스템입니다. 2026년 7월에는 스마트폰 여섯 대를 이용한 동시 촬영과 영상 관리 시스템을 개발했습니다.
촬영 기구만 만드는 것이 아니라 모바일 촬영 앱, 배경 제거, 서버 업로드, 좌우 발 기록 관리, 발 영역 매핑과 웹 뷰어까지 연결했습니다. 센서 장치에서 앱과 웹으로 경험이 이어진 사례입니다.
이보다 앞선 2026년 5월에는 스마트폰 열한 대로 동시 촬영하고 파노라마로 보여주는 Foot Around View도 개발했습니다. 여섯 방향의 기록을 관리하는 Foot View와는 별도의 개발입니다. 두 경험 모두 여러 기기를 함께 동작시키고 결과를 한 화면으로 연결하는 일입니다.
08 / FUNWORLD · PROJECTS0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
하나의 측정값을,
여러 장치의 기록으로 연결합니다.
Wireless Weight Monitoring · 2026.08 개발 이력
여러 무선 장치의 무게 데이터
BLE 수집 · 서버 데이터 연동
웹 모니터링 · 그래프 분석 · 보고 기능
장치·통신·서버·화면을 분리된 기능이 아니라, 하나의 데이터 흐름으로 개발합니다.
펀월드 개발 이력
유경환 · 연구와 제품개발 이야기32 / 35
최근에는 여러 장치의 무게 데이터를 무선으로 모으는 모니터링 시스템을 개발하고 있습니다. BLE로 자동 수집한 데이터를 서버에 연동하고, 웹 그래프와 보고 기능으로 확인하는 구성입니다.
하나의 측정 장치가 값을 보내는 데서 끝나는 것이 아니라, 여러 장치의 기록을 모으고 사람이 확인할 수 있는 화면까지 연결하는 개발입니다. 같은 통신 기술을 쓰더라도 제품이 요구하는 데이터량과 운용 조건에 맞게 전체 구조를 정리해야 합니다.
이 사례의 중심은 측정 장치만 만드는 것이 아니라, 측정값이 사용자에게 전달되기까지의 경로를 함께 설계한다는 점입니다. 회로와 펌웨어에서 시작한 일이 앱과 서버, 사용자 화면까지 이어집니다.
08 / FUNWORLD · PROJECTS0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
제어 회로에서,
움직임과 3D 형상까지.
최근 개발 이력에서 살펴보는 세 가지 확장 방향
스쿠터 대시보드
MCU·LED·스로틀 인터페이스
회로 설계 · PCB · 거버
하드웨어 디버깅과 기능 검증
IMU 자세·궤적
쿼터니언 기반 자세 추정
중력 분리 · 적분 기반 궤적
센서와 영상의 시간 정렬
Foot Scanner 3D
점 패턴 구조광 · 삼각측량
카메라·프로젝터 연동
STM32H7 기반 영상 전송
측정 대상은 달라져도, 회로·알고리즘·데이터·검증을 함께 연결하는 방식은 이어집니다.
펀월드 개발 이력
유경환 · 연구와 제품개발 이야기33 / 35
펀월드의 개발 범위는 스마트 인솔 하나에 머물지 않습니다. 스쿠터 대시보드에서는 MCU와 표시부, 스로틀 인터페이스를 회로와 PCB로 구현하고 기능을 확인하는 과정을 다뤘습니다.
IMU 개발에서는 쿼터니언 기반 자세와 중력 성분 분리, 적분을 이용한 궤적 표현과 영상의 시간 정렬을 다뤘습니다. 3D 발 스캐너에서는 구조광과 삼각측량, 임베디드 영상 전송을 다뤘습니다.
로봇과 재활 기기, 스마트 인솔을 만들며 쌓은 경험을 다른 제품의 조건에 맞게 연결하고 있습니다. 분야가 달라도 무엇을 읽고, 어떻게 처리하며, 어떤 결과로 확인할지를 정리하는 개발 방식은 같습니다.
09 / TAKEAWAYS0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
문제가 생겼을 때,
무엇을 먼저 바꿀까요?
환경을 봅니다
책상 위의 동작과
실제 사용 환경은 달랐습니다.
질문을 바꿉니다
더 잘 전송하는 것에서
원본을 지키는 것으로 전환했습니다.
순서를 세웁니다
기획과 조건을 먼저 정리해
불필요한 재제작을 줄입니다.
배운 지식은, 문제를 만나고 다시 설계할 때 자기 경험이 됩니다.
유경환 · 연구와 제품개발 이야기34 / 35
오늘 경험에서 세 가지를 남기고 싶습니다. 첫째, 실제 사용 환경을 봐야 합니다. 글러브에서 익숙했던 무선통신 조건을 신발 안에서도 같다고 생각할 수는 없었습니다.
둘째, 기존 방법을 계속 개선해도 요구를 충족하지 못한다면 질문을 바꿀 수 있어야 합니다. 더 잘 보내는 방법에서 원본을 먼저 남기는 방법으로 옮겨간 것이 인솔 설계의 전환점이었습니다.
셋째, 만드는 순서를 정리하는 것도 기술입니다. 무엇을 만들지와 부품 조건을 앞에서 검토하면, 뒤늦은 설계 변경과 재제작을 줄이는 데 도움이 됩니다. 여러분이 가진 지식도 실제 문제를 풀어보며 자신만의 경험으로 연결되기를 바랍니다.
Q&A0ROBOT / KYUNGHWAN YOO
QUESTIONS & DISCUSSION
생각을,
실제로 작동하게.
기술을 선택한 이유부터
실제 구현과 시험 과정까지.
함께 생각해 볼 질문
지금 해결하려는 문제는 무엇인가요?
어떤 조건에서 실제로 확인할 수 있나요?
무엇을 바꾸고, 무엇을 지켜야 하나요?
유경환 · ㈜펀월드 대표이사 · 공학박사유경환 · 연구와 제품개발 이야기35 / 35
제 이야기를 들어주셔서 감사합니다. 로봇을 만들어 보고 싶다는 관심에서 시작했지만, 실제 개발을 하며 제품의 동작과 데이터의 신뢰성을 끝까지 확인하는 일이 중요하다는 것을 배웠습니다.
지금 고민하고 계신 연구나 제품이 있다면 어떤 문제를 풀고 싶은지, 어떤 환경에서 확인하고 싶은지 함께 이야기해 보겠습니다. 기술을 선택한 이유나 구현과 시험 과정에 대해 질문해 주셔도 좋습니다.