스마트 러닝 가이드 시스템 사업 제안서

1. 프로젝트 개요 및 배경

본 프로젝트는 단순 운동 시설을 고도화된 IoT 스마트 인프라로 전환하여, 도시 공원의 가치를 제고하는 핵심 사업입니다. 단순히 LED 조명을 설치하는 것이 아니라, 시민의 건강 증진과 더불어 지역의 랜드마크로서 기능하도록 기획되었습니다.

• 지자체 홍보 거점: 스마트 시티 모델 사업으로서의 가치를 높여 전국 단위 러닝 성지로서의 브랜딩 추진.
• 지역 사회 핵심 이슈 사업: 시민 참여형 건강 프로그램을 활성화하여 지역 커뮤니티의 결속력 강화.

2. 제품 및 서비스 개요

국내 러닝 인프라의 표준이 될 최첨단 러닝 가이드 시스템입니다. 1m 간격으로 매립된 모듈과 50cm 간격의 LED 연동을 통해 러너에게 실시간 페이스메이커를 제공합니다. 사용자는 키오스크 혹은 본인의 스마트폰(QR 스캔)으로 즉시 러닝을 시작할 수 있습니다.

3. 핵심 시스템 구성 및 운영

구분	단계	주요 내용
사용자 인증	1단계	키오스크 또는 스마트폰 QR 스캔을 통한 사용자 식별 및 레벨 선택
페이스 안내	2단계	7단계 페이스 설정, 실시간 컬러 LED 라이트 가이드
통합 관리	3단계	4,000개 모듈의 중앙 통합 관제 및 데이터 분석

4. 시스템 작동 원리 (빛을 제어하는 방식)

시스템이 트랙 위에서 페이스를 가이드하는 기본적인 작동 메커니즘은 다음과 같습니다.

• 사용자 입력 및 데이터 전송:
  코스별 전문가의 주행 데이터를 계산해 초보부터 프로까지의 주행 데이터를 입력하여 총 7단계의 레벨로 구성합니다.
• 개별 주소 지정형 제어 (Addressable LED Control):
  이 시스템에 사용되는 LED 스트립은 각 LED 소자마다 고유의 '주소(ID)'를 가지고 있습니다. 메인 컨트롤러는 전체 스트립에 동일한 신호를 보내는 것이 아니라, "몇 번째 LED만 켜져라"라는 정밀한 데이터를 초당 수십~수백 번 전송합니다.
• 시각적 착시를 이용한 이동 구현 (Apparent Motion):
  빛이 실제로 움직이는 것이 아니라, 1번 LED가 꺼지는 동시에 2번 LED가 켜지고, 이어서 3번 LED가 켜지는 과정을 아주 빠른 속도로 반복합니다. 이를 통해 사람의 눈에는 하나의 빛 덩어리(또는 토끼 모양의 불빛)가 트랙을 따라 매끄럽게 달리는 것처럼 보이게 됩니다.
• 실시간 페이스 계산 알고리즘:
  컨트롤러는 설정된 페이스를 유지하기 위해, LED 소자 사이의 물리적 거리(예: 각 LED 간격 2cm)를 기반으로 다음 LED가 켜져야 할 타이밍을 실시간으로 자동 계산합니다.
  * 계산 예시: 초속 6.66m로 이동하려면, 2cm 간격의 LED를 약 0.003초(3밀리초)마다 한 칸씩 옆으로 켜주어야 합니다.

5. 기술적 난제 해결 및 고도화 전략

기술 항목	해결 전략 및 상세 사양
방수 및 내구성	IP68 등급 보장, 특수 투명 우레탄 진공 몰딩(충격/침수 방지)
통신 안정성	LoRa/NB-IoT 기반 저전력 원거리 통신, 대규모 모듈 정밀 제어
페이스 동기화	NTP(Network Time Protocol) 기반 중앙-모듈 간 초정밀 시간 동기화
에너지 관리	태양광 자가 발전과 스마트 BMS를 결합한 전력 효율 로직
인증/유지보수	KC 전파 인증 사전 획득, 현장 교체형 모듈화 설계

6. 시제품 제작 실비 견적 항목 (단위: 원)

구분	항목	상세 내용	예상 실비 (단위)
H/W 개발	LED 모듈 PCB	1m 매립형 바닥 조명 전용 기판 설계 및 제작	500,000 ~ 1,000,000
	기구 프레임	알루미늄 합금 케이스 CNC 가공 (시제품용)	1,000,000 ~ 2,000,000
	투명 우레탄 몰딩	진공 몰딩용 금형 및 우레탄 액상 재료비	500,000 ~ 1,000,000
	핵심 부품	태양광 패널, 고휘도 LED, 배터리, 컨트롤러 등	1,500,000 ~ 3,000,000
S/W 개발	펌웨어/제어	중앙 컨트롤러 제어 로직 및 모듈 통신 S/W	3,000,000 ~ 5,000,000
	앱/키오스크 연동	QR 스캔 페이지 및 사용자 인터페이스(UI) 개발	3,000,000 ~ 5,000,000
기타	테스트 베드	실제 러닝 트랙 설치 및 테스트 환경 구축비	1,000,000 ~ 2,000,000
합계	예상 실비	시제품 1세트(수량 10개 기준) 제작 예산	약 1,000만 ~ 2,000만 원

7. 스마트 러닝 가이드 시스템 시제품 제작 로드맵

단계	주요 업무	기간	핵심 마일스톤
1단계	기획 및 시스템 설계	1~2주	시스템 사양 확정 및 상세 설계(도면 완료)
2단계	H/W 부품 발주 및 가공	3~8주	PCB, 알루미늄 케이스 가공 및 조립 완료
3단계	S/W 개발 및 연동	3~12주	앱/키오스크 UI, 서버 통신 로직, 펌웨어 개발
4단계	통합 테스트 및 시운전	13~16주	실외 현장 설치, 방수/통신 테스트, 최종 안정화

8. 주차별 상세 추진 일정

• 1개월 차: 기획 및 설계 (1~4주)
  • 1~2주: 시스템 요구사항 정의(SRS), 부품 명세서(BOM) 작성, 업체 선정.
  • 3~4주: 모듈 3D 기구 설계 및 회로도 작성, 키오스크 UI/UX 레이아웃 설계.
• 2개월 차: H/W 가공 및 S/W 착수 (5~8주)
  • 5~6주: PCB 기판 제작 및 핵심 부품(태양광, 배터리, LED) 발주.
  • 7~8주: 알루미늄 합금 케이스 CNC 가공 및 외주 업체 조립, S/W 개발 환경 구축 및 기초 로직 구현.
• 3개월 차: 통합 개발 (9~12주)
  • 9~10주: LED 모듈 펌웨어 코딩, 중앙 컨트롤러 통신 연동 테스트(LoRa/NB-IoT), QR 코드 연동 서버 개발.
  • 11~12주: 키오스크/스마트폰 통합 인터페이스 개발, 방수/진공 몰딩 처리 공정 적용.
• 4개월 차: 현장 검증 및 보완 (13~16주)
  • 13~14주: 현장 실물 설치, 방수 테스트(IP68 검증), 통신망 환경 테스트.
  • 15주: 페이스 싱크 정밀도 측정 및 안정화(NTP 동기화 최적화), 오류 보완.
  • 16주: 최종 시제품 성능 평가 및 제안 사업 보고서 마무리.

9. 개발 성공을 위한 전략적 제언

• 병행 개발(Concurrent Engineering): 하드웨어 제작과 소프트웨어 개발을 별도 팀으로 운영하여 병행 수행하면 기간을 최대 2주 정도 단축할 수 있습니다.
• 테스트 베드 조기 확보: 14주 차 현장 테스트를 위해 3개월 차 말부터 지자체나 공원 관리 측과 사전 협의하여 테스트 코스를 확보해야 합니다.
• 위험 관리(Risk Management): 통신 지연이나 방수 이슈는 시제품 제작 초기(2개월 차)에 샘플 모듈을 만들어 미리 검증하는 것이 전체 일정을 지키는 핵심입니다.

10. 제안사 소개 및 주요 실적

(주)디앤테크는 30년 이상의 보안 및 제어 시스템 구축 노하우를 가진 IoT 전문 기업입니다. 현실 공간을 제어하는 고도화된 솔루션을 제공합니다. (www.iokey.io)

• 금강산 관광지역 전체 페이먼트 시스템
• 국내 최초 공공자전거(청원누비자) 무인 대여 시스템
• 평창 휘닉스 스키장 자동 검표 및 용평리조트 자율주행 모노레일
• QR코드 기반 OPT 인증 및 테이블오더 시스템
• 이 외에도 30년간 축적된 기술력을 바탕으로 다수의 스마트 제어 및 공공/민간 IoT 인프라 구축 프로젝트를 성공적으로 수행해 오고 있습니다.

11. 기대 효과 및 비전

본 사업은 단순한 조명 설치를 넘어 스마트 시티 인프라의 미래상을 제시합니다. 전국 러너들이 방문하는 '러닝 성지' 조성을 통해 지역 관광 활성화 및 시민 삶의 질 향상을 도모합니다.